JP2010218992A - 鉛蓄電池用格子基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】 鋳造における鉛又は鉛合金の使用量を低減された軽量且つ安価で、而も搬送時などのハンドリングにおいて、弯曲のない鉛蓄電池用基板を提供する。
【解決手段】 四辺を囲繞する方形の外枠骨の上枠骨に耳をその下枠骨に足を突設し、該外枠骨内に上下枠骨間に差し渡されると共に上下方向に所定の間隔を存し配設された多数本の縦骨と、左右枠骨間に差し渡されると共に上下枠骨間に差し渡された多数本の横骨とにより中格子を形成し、更に、これら縦骨とこれら横骨のうち、少なくとも2本ずつを他の縦骨及び横骨より太い縦補強骨及び横補強骨として成る鉛蓄電池用格子基板において、該外枠骨よりは細く形成した少なくとも2本の縦補強骨と少なくとも2本の横補強骨により囲繞された中央領域の外側で、且つ、該外枠骨の対角線上で対向する一対の隅角領域に位置する該縦補強骨の部位又は/及び横補強骨の部位を該縦補強骨より太い縦最強補強骨部又は/及び該横補強骨より太い横最強補強骨部とした。
【選択図】 図1
【解決手段】 四辺を囲繞する方形の外枠骨の上枠骨に耳をその下枠骨に足を突設し、該外枠骨内に上下枠骨間に差し渡されると共に上下方向に所定の間隔を存し配設された多数本の縦骨と、左右枠骨間に差し渡されると共に上下枠骨間に差し渡された多数本の横骨とにより中格子を形成し、更に、これら縦骨とこれら横骨のうち、少なくとも2本ずつを他の縦骨及び横骨より太い縦補強骨及び横補強骨として成る鉛蓄電池用格子基板において、該外枠骨よりは細く形成した少なくとも2本の縦補強骨と少なくとも2本の横補強骨により囲繞された中央領域の外側で、且つ、該外枠骨の対角線上で対向する一対の隅角領域に位置する該縦補強骨の部位又は/及び横補強骨の部位を該縦補強骨より太い縦最強補強骨部又は/及び該横補強骨より太い横最強補強骨部とした。
【選択図】 図1
Description
本発明は、鉛蓄電池用格子基板に関する。
従来、鉛蓄電池用格子基板として、これを正極として使用したとき、過充電や深い放電において、伸びや弯曲を生じ、活物質の脱落、側部短絡による電池の寿命を短くする欠点を防止するため、骨太の周辺部2内に多数本の縦骨3と多数本の横骨4を交叉させて格子を形成した格子体1において、任意の個所に該縦骨3より太い補強骨7を任意数設け、任意の個所に該横骨4より太い補強骨7′を任意数設けた鉛蓄電池用格子体とすることにより、鉛蓄電池の極板として使用し、伸びを遅延させたり弯曲を防止し、寿命を延長できるようにした発明が実開昭55-65761号公報に開示されている。
近年、省エネや省資源からも、蓄電池用格子体、即ち、蓄電池用格子基板を鋳造するに用いられる鉛又は鉛合金の使用量を低減することが奨励されている。
この点に鑑み、特許文献1に係る鉛蓄電池用格子体は、正極板としての使用において、伸びや弯曲を防止する効果をもたらすが、その公報第2図(a)(b)(c)に示す格子体1は、縦骨3より太い2本の補強骨7,7の太さ及び横骨4より太い2本の補強骨7′,7′の太さは、その全長に亘り格子体1の周辺部2の太さと同じであるので、鋳造時における鉛又は鉛合金の使用量の低減が望まれる。
本発明は、格子体、即ち、格子基板時の鋳造が容易で、且つ鉛又は鉛合金を低減して、特許文献1の格子体より軽量且つ安価に格子基板が得られ、而も搬送時や電池組立時などのハンドリングにおける弯曲などの変形が防止でき、更に、正極板として使用したとき、弯曲や伸びによる活物質の脱落や短絡を生じない鉛蓄電池用格子基板を提供することを目的とする。
この点に鑑み、特許文献1に係る鉛蓄電池用格子体は、正極板としての使用において、伸びや弯曲を防止する効果をもたらすが、その公報第2図(a)(b)(c)に示す格子体1は、縦骨3より太い2本の補強骨7,7の太さ及び横骨4より太い2本の補強骨7′,7′の太さは、その全長に亘り格子体1の周辺部2の太さと同じであるので、鋳造時における鉛又は鉛合金の使用量の低減が望まれる。
本発明は、格子体、即ち、格子基板時の鋳造が容易で、且つ鉛又は鉛合金を低減して、特許文献1の格子体より軽量且つ安価に格子基板が得られ、而も搬送時や電池組立時などのハンドリングにおける弯曲などの変形が防止でき、更に、正極板として使用したとき、弯曲や伸びによる活物質の脱落や短絡を生じない鉛蓄電池用格子基板を提供することを目的とする。
本発明は、請求項1に記載のように、四辺を囲繞する方形の外枠骨の上枠骨に耳をその下枠骨に足を突設し、該外枠骨内に上下枠骨間に差し渡されると共に上下方向に所定の間隔を存し配設された多数本の縦骨と、左右枠骨間に差し渡されると共に上下枠骨間に差し渡された多数本の横骨とにより中格子を形成し、更に、これら縦骨とこれら横骨のうち、少なくとも2本ずつを他の縦骨及び横骨より太い縦補強骨及び横補強骨として成る鉛蓄電池用格子基板において、該外枠骨よりは細く形成した少なくとも2本の縦補強骨と少なくとも2本の横補強骨により囲繞された中央領域の外側で、且つ、該外枠骨の対角線上で対向する一対の隅角領域に位置する該縦補強骨の部位又は/及び横補強骨の部位を該縦補強骨より太い縦最強補強骨部又は/及び該横補強骨より太い横最強補強骨部としたことを特徴とする鉛蓄電池用格子基板に存する。
更に本発明は、請求項2に記載のように、対角線上の一対の隅角領域とは右上隅角領域と左下隅角領域の一対、又は/及び左上隅角領域と右下隅角領域の一対である請求項1に記載の鉛蓄電池用格子基板に存する。
更に本発明は、請求項2に記載のように、対角線上の一対の隅角領域とは右上隅角領域と左下隅角領域の一対、又は/及び左上隅角領域と右下隅角領域の一対である請求項1に記載の鉛蓄電池用格子基板に存する。
請求項1及び2に係る発明によれば、縦又は/及び横補強骨の該外枠骨の対角線上に一対の隅角領域に位置する部位を縦又は/及び横補強骨より太い最強補強骨部としたので、鉛又は鉛合金の使用量を少なくして格子基板を鋳造できるばかりでなく、縦又は/及び横の最強補強骨部は格子基板の対角線上の隅角領域に配置されているので、鋳造性を低下させる斜め格子を鋳造する必要がなく、容易且つ安価に鋳造できると共に、搬送時や電池組立時などにおけるハンドリングにおいて変形することなく安定堅牢に取り扱うことができる格子基板をもたらし、更には、正極として伸びや弯曲のない長寿命の鉛蓄電池をもたらす。
本発明の蓄電池用格子基板の実施の形態例を図1に基づいて以下説明する。
図1に示す格子基板Aは、縦長の長方形に形成したもので、詳細には、鉛又は鉛合金を材料とし鋳造したものである。1は、四周を囲む外枠骨を示し、該外枠骨1は、上枠骨1a、下枠骨1b、左枠骨1c及び右枠骨1dから成り、該上枠骨1aの右端に耳2を突設し、該下枠骨1bの一端と中間部に夫々足3を突設して成る。該外枠骨1内には、上下枠骨1a,1b間に差し渡された縦骨4の多数本を、図示の例では8本を、上下方向に一定の間隔を存し配設される一方、左右枠骨1c,1d間に差し渡された横骨5の多数本を、図示の例では33本を、左右方向に一定の間隔を存し配設され、かくして、縦横に交叉して成る中格子として成る。
図1に示す格子基板Aは、縦長の長方形に形成したもので、詳細には、鉛又は鉛合金を材料とし鋳造したものである。1は、四周を囲む外枠骨を示し、該外枠骨1は、上枠骨1a、下枠骨1b、左枠骨1c及び右枠骨1dから成り、該上枠骨1aの右端に耳2を突設し、該下枠骨1bの一端と中間部に夫々足3を突設して成る。該外枠骨1内には、上下枠骨1a,1b間に差し渡された縦骨4の多数本を、図示の例では8本を、上下方向に一定の間隔を存し配設される一方、左右枠骨1c,1d間に差し渡された横骨5の多数本を、図示の例では33本を、左右方向に一定の間隔を存し配設され、かくして、縦横に交叉して成る中格子として成る。
本発明によれば、8本の該縦骨4,4,…のうち、2本の縦骨を、図示の例では、右枠骨1dから2本目の、耳2の近傍の縦骨と、6本目の縦骨を、残る6本の縦骨4,4,…より太く、且つ、該外枠骨1よりは細い縦補強骨40,40に形成する一方、33本の該横骨5,5,…のうち、2本の横骨を、図示の例では、中間に位置する2本、詳細には、上枠骨1aから11本目と23本目の横骨を、残る31本の縦骨4,4,…よりは太く、且つ、該外枠骨1よりは細い横補強骨50,50に形成した。
更に、本発明によれば、上記の2本の縦補強骨40,40と2本の横補強骨50,50により囲まれる中央領域Bの外側で、該外枠骨1の対角線上の対向する一対の隅領域、即ち、右上隅角領域Cと左下隅角領域C′或いは該外枠骨1の左上隅角領域Dと右下隅領域D′に位置する該縦補強骨40の部位及び該横補強骨50の部位の少なくとも一方の部位を縦補強骨40より太いが該外枠骨1より細い縦最強補強骨部400又は該横補強骨50より太いが該外枠骨1より細い横最強補強骨部(図示しない)に形成した。
図示の例では、右上隅角領域Cと左下隅角領域C′に夫々位置する縦補強骨40,40の部位を縦最強補強骨部400,400とした。これに代わり、他の実施例として、図示しないが、左上隅角領域Dと右下隅角領域D′に夫々位置する縦補強骨40,40の部位を縦最強補強骨部400,400としても良い。しかし乍ら、後述する足3,3の部分で互いに連結される2面取り基板に鋳造される場合には、前者の図示の実施例の方が良い。
図示の例では、右上隅角領域Cと左下隅角領域C′に夫々位置する縦補強骨40,40の部位を縦最強補強骨部400,400とした。これに代わり、他の実施例として、図示しないが、左上隅角領域Dと右下隅角領域D′に夫々位置する縦補強骨40,40の部位を縦最強補強骨部400,400としても良い。しかし乍ら、後述する足3,3の部分で互いに連結される2面取り基板に鋳造される場合には、前者の図示の実施例の方が良い。
更に、必要に応じ、格子基板の強度を高めるため、図1に示す格子基板Aにおいて、更に、右上隅角領域Cと左下隅角領域C′に位置する横補強骨50,50の部位をも夫々横最強補強骨部(図示しない)としても良い。しかし乍ら、鉛の使用量の削減からは、縦又は横の何れか一方が望ましい。
実施例
次に、図1に示す格子基板Aの形態につき、更に詳述する。
上記の鋳造した格子基板AはPb-Ca系合金から成り、該耳2及び該足3,3を除く該外枠骨1の寸法は、縦枠骨1d 217mm×上下の枠骨1a 142mm、該外枠骨1の断面寸法は厚さ2.7mm×幅2.2mmとし、該外枠骨1内の格子を形成する縦横骨は全て、該外枠骨1の厚さより肉薄で該外枠骨1の厚さの中央に位置するよう形成した。縦骨の寸法は次の通りである。即ち、8本の縦骨のうち、6本の各縦骨4の断面寸法は厚さ1.6mm×幅1.2mm、該縦骨4よりは太い2本の各縦補強骨40,40の各断面寸法は厚さ2.6mm×幅1.4mmとし、厚さを1.0mm、幅を縦骨4より0.2mm太くした。2本の縦補強骨40,40の夫々の一部が該外枠骨1の対角線上に位置し、且つ図面で右上隅角領域Cと左下隅角領域C′に夫々位置する部位に形成した縦最強補強骨部400と縦最強補強骨部400の各断面寸法を厚さ2.6mm×幅1.8mmとし、該縦補強骨40より幅を0.4mm太くした。
該格子を形成する横骨の寸法は次の通りである。即ち、33本の横骨のうち、31本の各横骨5の断面寸法は、厚さ1.0mm×幅1.2mmとし、該横骨5より太い2本の横補強骨50,50の各断面寸法は、全長に亘り、縦補強骨40と同じ、厚さ2.6mm×幅1.4mmとし、幅を横骨5より0.2mm太くした。
尚、該耳2の厚さは、外枠骨1と同じ厚さ2.7mmとし、寸法は縦35mm×横15mmとし、各足3の寸法は縦17mm×横12mmとした。
次に、図1に示す格子基板Aの形態につき、更に詳述する。
上記の鋳造した格子基板AはPb-Ca系合金から成り、該耳2及び該足3,3を除く該外枠骨1の寸法は、縦枠骨1d 217mm×上下の枠骨1a 142mm、該外枠骨1の断面寸法は厚さ2.7mm×幅2.2mmとし、該外枠骨1内の格子を形成する縦横骨は全て、該外枠骨1の厚さより肉薄で該外枠骨1の厚さの中央に位置するよう形成した。縦骨の寸法は次の通りである。即ち、8本の縦骨のうち、6本の各縦骨4の断面寸法は厚さ1.6mm×幅1.2mm、該縦骨4よりは太い2本の各縦補強骨40,40の各断面寸法は厚さ2.6mm×幅1.4mmとし、厚さを1.0mm、幅を縦骨4より0.2mm太くした。2本の縦補強骨40,40の夫々の一部が該外枠骨1の対角線上に位置し、且つ図面で右上隅角領域Cと左下隅角領域C′に夫々位置する部位に形成した縦最強補強骨部400と縦最強補強骨部400の各断面寸法を厚さ2.6mm×幅1.8mmとし、該縦補強骨40より幅を0.4mm太くした。
該格子を形成する横骨の寸法は次の通りである。即ち、33本の横骨のうち、31本の各横骨5の断面寸法は、厚さ1.0mm×幅1.2mmとし、該横骨5より太い2本の横補強骨50,50の各断面寸法は、全長に亘り、縦補強骨40と同じ、厚さ2.6mm×幅1.4mmとし、幅を横骨5より0.2mm太くした。
尚、該耳2の厚さは、外枠骨1と同じ厚さ2.7mmとし、寸法は縦35mm×横15mmとし、各足3の寸法は縦17mm×横12mmとした。
比較例1
上記の寸法を有する本発明の実施例と比較するため、同じPb-Ca系合金により格子基板を鋳造するとき、上記の実施例において、格子基板の対角線上で且つ右上隅角領域Cに位置する縦補強骨40の部位と、左下隅角領域C′に位置する縦補強骨40の部位は太くせず、2本の該縦補強骨40,40は全長に亘り断面寸法厚さ2.6mm×幅1.4mmとした以外は、実施例1と同じ形態のPb-Ca系格子基板を鋳造した。
上記の寸法を有する本発明の実施例と比較するため、同じPb-Ca系合金により格子基板を鋳造するとき、上記の実施例において、格子基板の対角線上で且つ右上隅角領域Cに位置する縦補強骨40の部位と、左下隅角領域C′に位置する縦補強骨40の部位は太くせず、2本の該縦補強骨40,40は全長に亘り断面寸法厚さ2.6mm×幅1.4mmとした以外は、実施例1と同じ形態のPb-Ca系格子基板を鋳造した。
比較例2
2本の該縦補強骨40,40の各断面寸法を、縦最強補強骨部400,400と同じ厚さ2.6mm×幅1.8mmとした以外は、実施例1と同じ形態のPb-Ca系格子基板を鋳造した。
2本の該縦補強骨40,40の各断面寸法を、縦最強補強骨部400,400と同じ厚さ2.6mm×幅1.8mmとした以外は、実施例1と同じ形態のPb-Ca系格子基板を鋳造した。
通常、図示のような格子基板は、足3,3の部分で互いに連結された左右対称の2面取り基板に鋳造され、互いにその左右に突出する耳を懸垂しながら搬送され、次の工程で、足の連結部を切断し、一枚毎の格子基板とし、次いで、活物質の充填、化成により正極板又は負極板とし、これらを用いて鉛蓄電池を製造される。
而して、上記の実施例、比較例1及び比較例2の格子基板を上記の左右対称の2面取り基板に鋳造したものを、夫々10,000枚鋳造し、その夫々の2面取り基板の左右に突出する耳を懸垂しながら搬送し次の工程まで送るまでのハンドリングにおける変形の有無を試験した。その結果、実施例1及び比較例2の格子基板は全て変形を生じなかったが、比較例1の格子基板は、510枚が自重により耳間方向において中央部が下方へ弯曲し、その後の使用が出来ずロスを生じた。
比較例1の格子基板は、変形はなかったが、上記のように、4本の縦横補強骨は、全長に亘りその断面寸法を2.6mm×幅1.8mmと太い最強骨としたので、20本の縦横補強骨40,40,50,50の一部のみを断面寸法2.6mm×幅1.8mmとした実施例1の格子基板に比し、鋳造時の鉛の使用量及び格子基板としての重量が増大する不都合をもたらす。
而して、上記の実施例、比較例1及び比較例2の格子基板を上記の左右対称の2面取り基板に鋳造したものを、夫々10,000枚鋳造し、その夫々の2面取り基板の左右に突出する耳を懸垂しながら搬送し次の工程まで送るまでのハンドリングにおける変形の有無を試験した。その結果、実施例1及び比較例2の格子基板は全て変形を生じなかったが、比較例1の格子基板は、510枚が自重により耳間方向において中央部が下方へ弯曲し、その後の使用が出来ずロスを生じた。
比較例1の格子基板は、変形はなかったが、上記のように、4本の縦横補強骨は、全長に亘りその断面寸法を2.6mm×幅1.8mmと太い最強骨としたので、20本の縦横補強骨40,40,50,50の一部のみを断面寸法2.6mm×幅1.8mmとした実施例1の格子基板に比し、鋳造時の鉛の使用量及び格子基板としての重量が増大する不都合をもたらす。
尚、実施例1の格子基板を用い、正極板を作製し、これを用いた鉛蓄電池を100個製造し、使用したが、製造工程におけるハンドリング時に受ける衝撃による変形なく、また、格子基板の伸びや弯曲などの変形なく、また、鉛蓄電池の短絡を生ずることなく長期に亘り使用できた。
A,A′ 本発明の格子基板
1 外枠骨
2 耳
3 足
4 横骨
40 横補強骨
400 最強補強骨部
5 縦骨
50 縦補強骨
B 中央領域
C 左上隅角領域
C′ 右下隅角領域
D 左右隅角領域
D′ 右下隅角領域
1 外枠骨
2 耳
3 足
4 横骨
40 横補強骨
400 最強補強骨部
5 縦骨
50 縦補強骨
B 中央領域
C 左上隅角領域
C′ 右下隅角領域
D 左右隅角領域
D′ 右下隅角領域
Claims (2)
- 四辺を囲繞する方形の外枠骨の上枠骨に耳をその下枠骨に足を突設し、該外枠骨内に上下枠骨間に差し渡されると共に上下方向に所定の間隔を存し配設された多数本の縦骨と、左右枠骨間に差し渡されると共に上下枠骨間に差し渡された多数本の横骨とにより中格子を形成し、更に、これら縦骨とこれら横骨のうち、少なくとも2本ずつを他の縦骨及び横骨より太い縦補強骨及び横補強骨として成る鉛蓄電池用格子基板において、該外枠骨よりは細く形成した少なくとも2本の縦補強骨と少なくとも2本の横補強骨により囲繞された中央領域の外側で、且つ、該外枠骨の対角線上で対向する一対の隅角領域に位置する該縦補強骨の部位又は/及び横補強骨の部位を該縦補強骨より太い縦最強補強骨部又は/及び該横補強骨より太い横最強補強骨部としたことを特徴とする鉛蓄電池用格子基板。
- 対角線上の一対の隅角領域とは右上隅角領域と左下隅角領域の一対、又は/及び左上隅角領域と右下隅角領域の一対である請求項1に記載の鉛蓄電池用格子基板。
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| JP5048008B2 (ja) | 2012-10-17 |
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