JP2021103630A - Collector for storage battery and electrode plate - Google Patents

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Abstract

SOLUTION: The present invention relates to a collector for storage battery comprising a frame body, an ear provided in the frame body, and an inner bone inside of the frame body. The frame body includes a first frame bone continued to the ear, a second frame bone opposed with the first frame bone, and a pair of side frame bones connecting the first frame bone and the second frame bone. The inner bone includes an oblique bone crossing both a first direction from the first frame bone to the second frame bone and a second direction from one side frame bone to the other side frame bone. A stripe pattern of fibrous tissues of a metal is observed on a cross section C of the oblique bone vertical to the second direction. An outer peripheral region of the cross section C is constituted of a first portion in which the fibrous tissues extend along a contour of the cross section C, and a second portion other than the first portion. When a percentage of a length of a portion corresponding to the second portion occupied in a full length of the contour of the cross section C is defined as r1% and a ratio Σs/S of an integrated value Σs of a projection area (s) of the oblique bone in the second direction with respect to a projection area S of the side frame bone in the second direction is defined as r2, a product R1 of r1 and r2 is equal to or less than 110%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、蓄電池用集電体および電極板に関する。 The present invention relates to a current collector for a storage battery and an electrode plate.

鉛蓄電池は、車載用、産業用の他、様々な用途で使用されている。鉛蓄電池は、正極板と負極板とが交互にセパレータを介して積層された極板群を具備する。電極板は、集電体と、集電体に保持された電極材料とで構成されている。 Lead-acid batteries are used for various purposes such as in-vehicle use and industrial use. The lead-acid battery includes a group of electrode plates in which positive electrode plates and negative electrode plates are alternately laminated via separators. The electrode plate is composed of a current collector and an electrode material held by the current collector.

特許文献1は、矩形状をなす枠骨と、前記枠骨の四辺のうち第1辺部から枠外に突出した耳部と、前記第1辺部と前記第1辺部に対向する第2辺部とを接続するメイン骨と、少なくとも前記メイン骨から分岐し、前記メイン骨を軸とした両側に向かい、且つ、前記第2辺部側に向かって斜めに延びる複数の第1サブ骨と、を備え、前記複数の第1サブ骨のうち少なくとも一部が、屈曲している蓄電池用格子を提案している。 Patent Document 1 describes a rectangular frame bone, an ear portion protruding from the first side of the four sides of the frame bone to the outside of the frame, and a second side facing the first side portion and the first side portion. A main bone connecting the portions, and a plurality of first sub-bones branching from at least the main bone, extending bilaterally with the main bone as an axis, and extending diagonally toward the second side. The present invention proposes a storage battery lattice in which at least a part of the plurality of first sub-bones is bent.

特開2014−235844号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-235844

特許文献1の蓄電池用格子を用いる場合、格子の機械的強度を向上させるとともに、格子の電気抵抗を小さくして、蓄電池用格子における電位分布を均一化することが可能である。しかし、蓄電池用格子の腐食が進行すると、蓄電池用格子の伸びが顕著になる傾向がある。 When the storage battery lattice of Patent Document 1 is used, it is possible to improve the mechanical strength of the lattice and reduce the electric resistance of the lattice to make the potential distribution in the storage battery lattice uniform. However, as the corrosion of the storage battery grid progresses, the elongation of the storage battery grid tends to be remarkable.

本発明の一側面は、枠体と、前記枠体に設けられた耳と、前記枠体の内側の内骨と、を有し、前記枠体は、前記耳と連続する第1枠骨と、前記第1枠骨と対向する第2枠骨と、前記第1枠骨と前記第2枠骨とを連結する一対の側部枠骨と、を具備し、前記内骨は、前記第1枠骨から前記第2枠骨に向かう第1方向および一方の前記側部枠骨から他方の前記側部枠骨に向かう第2方向のいずれとも交差する斜め骨を具備し、前記斜め骨の前記第2方向に垂直な断面において、金属の繊維状組織の縞模様が見られ、前記断面の外周領域は、前記繊維状組織が前記断面の輪郭に沿って延びる第1部分と、前記第1部分以外の第2部分と、で構成され、前記断面の輪郭の全長に占める、前記第2部分に対応する部分の長さの百分率をr1%とし、前記側部枠骨の前記第2方向への投影面積Sに対する、前記斜め骨の前記第2方向への投影面積sの積算値Σsの比率:Σs/Sをr2とするとき、r1とr2との積:R1が、110%以下である、蓄電池用集電体に関する。 One aspect of the present invention includes a frame body, an ear provided on the frame body, and an inner bone inside the frame body, and the frame body has a first frame bone continuous with the ear. A second frame bone facing the first frame bone and a pair of side frame bones connecting the first frame bone and the second frame bone are provided, and the internal bone is the first frame bone. The oblique bone comprising an oblique bone that intersects with both the first direction from the frame bone to the second frame bone and the second direction from one said side frame bone to the other said side frame bone. In the cross section perpendicular to the second direction, a striped pattern of metal fibrous structure is seen, and the outer peripheral region of the cross section includes a first portion in which the fibrous structure extends along the contour of the cross section and the first portion. The percentage of the length of the portion corresponding to the second portion to the total length of the contour of the cross section, which is composed of the second portion other than the above, is r1%, and the side frame bone is in the second direction. When the ratio of the integrated value Σs of the projected area s of the diagonal bone in the second direction to the projected area S: Σs / S is r2, the product of r1 and r2: R1 is 110% or less. Regarding the current collector for storage batteries.

本発明によれば、蓄電池用集電体の腐食による伸びが抑制される。 According to the present invention, elongation due to corrosion of the current collector for a storage battery is suppressed.

本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池用集電体の外観を示す平面図である。It is a top view which shows the appearance of the current collector for a lead storage battery which concerns on one Embodiment of this invention. 斜め骨の第2方向に垂直な断面Cの写真である。It is a photograph of the cross section C perpendicular to the second direction of the oblique bone. 断面Cの概念図である。It is a conceptual diagram of the cross section C. 斜め骨の腐食の進行状態を示す断面Cの概念図である。It is a conceptual diagram of the cross section C which shows the progress state of the corrosion of an oblique bone. 横骨の延伸方向に垂直な断面G1の概念図である。It is a conceptual diagram of the cross section G1 perpendicular to the extending direction of a transverse bone. 縦骨の延伸方向に垂直な断面G2の概念図である。It is a conceptual diagram of the cross section G2 perpendicular to the extending direction of a vertical bone. 本発明の一実施形態に係る鉛蓄電池の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the appearance of the lead storage battery which concerns on one Embodiment of this invention. 集電体の幅伸びおよび高さ伸びとR1との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the width elongation and height elongation of a current collector, and R1.

本発明の一態様に係る鉛蓄電池用集電体は、枠体と、枠体に設けられた耳と、枠体の内側の内骨とを有する。枠体は、耳と連続する第1枠骨と、第1枠骨と対向する第2枠骨と、第1枠骨と第2枠骨とを連結する一対の側部枠骨とを具備する。内骨は、第1枠骨から第2枠骨に向かう第1方向および一方の側部枠骨から他方の側部枠骨に向かう第2方向のいずれとも交差する斜め骨を具備する。なお、集電体は、格子体とも称する。 The lead-acid battery current collector according to one aspect of the present invention has a frame body, ears provided on the frame body, and an inner bone inside the frame body. The frame body includes a first frame bone continuous with the ear, a second frame bone facing the first frame bone, and a pair of side frame bones connecting the first frame bone and the second frame bone. .. The internal bone comprises an oblique bone that intersects both the first direction from the first frame bone to the second frame bone and the second direction from one side frame bone to the other side frame bone. The current collector is also referred to as a lattice body.

枠体は、通常、概ね四角形であり、矩形であってもよい。四角形は、第1枠骨と一対の側部枠骨とがそれぞれ成す角度、および第2枠骨と一対の側部枠骨とがそれぞれ成す角度(合計4つの角度)のうち、少なくとも1つが90°ではない四角形(例えば台形)であってもよい。四角形の四隅のうち、少なくとも1つは、面取りされていてもよい。面取りは、C面取りでもR面取りでもよい。通常は、隅部を丸めるR面取りが好ましい。 The frame is usually generally rectangular and may be rectangular. The quadrangle is 90 at least one of the angles formed by the first frame bone and the pair of side frame bones and the angles formed by the second frame bone and the pair of side frame bones (total of four angles). It may be a quadrangle (for example, a trapezoid) other than °. At least one of the four corners of the quadrangle may be chamfered. The chamfer may be C chamfer or R chamfer. Usually, R chamfering with rounded corners is preferable.

枠体が矩形の場合、第1方向は、側部枠骨に平行な方向であり、第2方向は、第1枠骨および第2枠骨に平行な方向である。枠体が矩形以外の四角形であり、液式の鉛蓄電池の場合、通常の鉛蓄電池の使用状態において、第1方向は、鉛直方向に対応し、第2方向は、水平方向に対応する。枠体が矩形以外の四角形であり、制御弁式の鉛蓄電池の場合、通常の鉛蓄電池の使用状態において、第1方向は、鉛直方向(または水平方向)に対応し、第2方向は、水平方向(または鉛直方向)に対応する。 When the frame is rectangular, the first direction is the direction parallel to the lateral frame bone, and the second direction is the direction parallel to the first frame bone and the second frame bone. In the case of a liquid-type lead-acid battery in which the frame is a quadrangle other than a rectangle, the first direction corresponds to the vertical direction and the second direction corresponds to the horizontal direction in the normal usage state of the lead-acid battery. In the case of a control valve type lead-acid battery in which the frame is a quadrangle other than a rectangle, the first direction corresponds to the vertical direction (or the horizontal direction) and the second direction is horizontal in the normal usage state of the lead-acid battery. Corresponds to the direction (or vertical direction).

斜め骨は、第1方向および第2方向のいずれとも交差する。内骨が斜め骨を有することで、集電体の電気抵抗を低減でき、集電体における電位分布を均一化することができる。ただし、第1方向と15°未満の方向は第1方向と見なす。また、第2方向と15°未満の方向は、第2方向と見なす。すなわち、斜め骨とは、第1方向および第2方向のいずれとも15°以上の角度で交差する内骨をいう。なお、斜め骨と第1方向および第2方向との角度とは、斜め骨の延伸方向と第1方向および第2方向との角度である。斜め骨の延伸方向とは、斜め骨の両端を結ぶ線分の延伸方向である。 The oblique bone intersects both the first and second directions. Since the inner bone has an oblique bone, the electrical resistance of the current collector can be reduced and the potential distribution in the current collector can be made uniform. However, the first direction and the direction less than 15 ° are regarded as the first direction. Further, the second direction and the direction less than 15 ° are regarded as the second direction. That is, the oblique bone means an internal bone that intersects at an angle of 15 ° or more in both the first direction and the second direction. The angle between the oblique bone and the first direction and the second direction is the angle between the extension direction of the oblique bone and the first direction and the second direction. The extension direction of the oblique bone is the extension direction of the line segment connecting both ends of the oblique bone.

内骨は、斜め骨のみを有してもよいが、第1方向に延びる縦骨を有してもよく、第2方向に延びる横骨を有してもよい。例えば、内骨は、少なくとも、縦骨と斜め骨とを有する網目状であってもよい。この場合、内骨は横骨を有してもよく、有さなくてもよい。具体的には、内骨は、縦骨と斜め骨のみを有する網目状でもよく、縦骨と斜め骨と横骨とを有する網目状でもよい。 The internal bone may have only an oblique bone, but may have a longitudinal bone extending in the first direction, or a transverse bone extending in the second direction. For example, the internal bone may be at least reticulated with vertical and diagonal bones. In this case, the internal bone may or may not have a lateral bone. Specifically, the internal bone may have a mesh shape having only vertical bones and diagonal bones, or may have a mesh shape having vertical bones, diagonal bones, and lateral bones.

斜め骨の第2方向に垂直な断面(以下、断面Cと称する。)には、金属の繊維状組織の縞模様が見られる。断面Cの外周領域は、繊維状組織(縞の方向)が断面Cの輪郭に沿って延びる第1部分と、第1部分以外の第2部分とで構成されている。 In the cross section perpendicular to the second direction of the oblique bone (hereinafter, referred to as cross section C), a striped pattern of metal fibrous tissue can be seen. The outer peripheral region of the cross section C is composed of a first portion in which the fibrous structure (direction of stripes) extends along the contour of the cross section C and a second portion other than the first portion.

断面Cの輪郭とは、斜め骨の外表面に対応する線を意味する。断面Cの外周領域とは、断面Cの輪郭に沿う周縁領域であり、外表面に対応する線から少なくとも55μm以上の深さを有し、好ましくは100μm以上の深さを有する周縁領域である。なお、第2部分においては縞模様が観測されなくてもよく、外周領域の深さ方向に延びる縞模様が観測されてもよい。 The contour of the cross section C means a line corresponding to the outer surface of the oblique bone. The outer peripheral region of the cross section C is a peripheral region along the contour of the cross section C, and is a peripheral region having a depth of at least 55 μm or more, preferably 100 μm or more from the line corresponding to the outer surface. In the second portion, the striped pattern may not be observed, and the striped pattern extending in the depth direction of the outer peripheral region may be observed.

第2部分では、繊維状組織の繊維長に垂直な断面が露出し得る。繊維状組織の繊維長に垂直な断面は多くの粒界を有する。一般に、集電体の腐食は、外表面に露出する粒界において優先的に進行する。第2部分では、繊維状組織が内骨の深さ方向に延びており、結晶粒界も内骨の深さ方向に延びている。そのため、第2部分では、斜め骨の腐食は、深くまで楔状に進行しやすい。第2部分に形成される深い腐食層は、内骨に応力を与えて内骨を変形させやすい。第2部分の割合が大きいほど、斜め骨の腐食に起因する集電体の伸びが大きくなりやすい。 In the second part, a cross section perpendicular to the fiber length of the fibrous structure can be exposed. The cross section of the fibrous structure perpendicular to the fiber length has many grain boundaries. In general, the corrosion of the current collector proceeds preferentially at the grain boundaries exposed on the outer surface. In the second part, the fibrous tissue extends in the depth direction of the internal bone, and the grain boundaries also extend in the depth direction of the internal bone. Therefore, in the second part, the corrosion of the oblique bone tends to proceed deeply in a wedge shape. The deep corrosive layer formed in the second portion easily applies stress to the internal bone and deforms the internal bone. The larger the proportion of the second portion, the greater the elongation of the current collector due to the corrosion of the oblique bone.

一方、第1部分では、繊維状組織が内骨の面方向に延びており、結晶粒界も内骨の面方向に延びている。そのため、第1部分に形成される腐食層は、内骨の面方向に沿って形成され、内骨の内部の深い位置まで形成されにくい。第1部分では、斜め骨の腐食は、浅く進行しやすく、浅い腐食による集電体の伸びは小さい。 On the other hand, in the first portion, the fibrous tissue extends in the plane direction of the internal bone, and the grain boundaries also extend in the plane direction of the internal bone. Therefore, the corrosive layer formed in the first portion is formed along the surface direction of the internal bone, and is difficult to be formed to a deep position inside the internal bone. In the first part, the corrosion of the oblique bone tends to progress shallowly, and the elongation of the current collector due to the shallow corrosion is small.

原理上、集電体は、第1方向への伸び(高さ伸び)と第2方向への伸び(幅伸び)を生じ得る。しかし、鉛蓄電池の構造上、集電体の第1方向における両端は自由度が小さいため、第1方向への高さ伸びは抑制される。よって、第2方向への幅伸びを抑制することが重要である。 In principle, the current collector can be stretched in the first direction (height stretch) and stretched in the second direction (width stretch). However, due to the structure of the lead-acid battery, both ends of the current collector in the first direction have a small degree of freedom, so that the height extension in the first direction is suppressed. Therefore, it is important to suppress the width elongation in the second direction.

なお、横骨の延伸方向(すなわち第2方向)に垂直な断面(以下、断面G1と称する。)には、金属の繊維状組織の縞模様がほとんど見られず、一般的には繊維状組織の繊維長に垂直な断面が見られる。断面G1の外周領域は、ほぼ全周が第2方向に延びる繊維状組織で構成されている。よって、横骨の腐食は集電体の伸びにそれほど寄与しない。 In the cross section perpendicular to the stretching direction (that is, the second direction) of the lateral bone (hereinafter, referred to as cross section G1), almost no striped pattern of metal fibrous structure is observed, and generally, the fibrous structure is observed. A cross section perpendicular to the fiber length can be seen. The outer peripheral region of the cross section G1 is composed of a fibrous structure whose entire circumference extends in the second direction. Therefore, the corrosion of the lateral bone does not contribute much to the elongation of the current collector.

縦骨の延伸方向(すなわち第1方向)に垂直な断面(以下、断面G2と称する。)には、金属の繊維状組織の縞模様が見られ、かつ断面G2の外周領域は相当割合の第2部分を有する。縦骨の腐食が進行すると、集電体は第1方向に延びようとするが、鉛蓄電池の構造上の理由で第1方向への高さ伸びは抑制される。 In the cross section (hereinafter referred to as cross section G2) perpendicular to the stretching direction (that is, the first direction) of the longitudinal bone, a striped pattern of metal fibrous structure is observed, and the outer peripheral region of the cross section G2 is a considerable proportion of the first. It has two parts. As the corrosion of the vertical bone progresses, the current collector tends to extend in the first direction, but the height extension in the first direction is suppressed due to the structure of the lead-acid battery.

一方、斜め骨は、第1方向成分(縦ベクトル)と第2方向成分(横ベクトル)とを有する。第1方向成分に起因する腐食は、抑制された第1方向への高さ伸びには寄与せず、第2方向成分の伸びに寄与する。すなわち、斜め骨が存在すると、第2方向への幅伸びが大きくなりやすい。第2方向への幅伸びは、斜め骨を有する集電体に特有の問題であるといえる。 On the other hand, the oblique bone has a first direction component (vertical vector) and a second direction component (horizontal vector). Corrosion caused by the first-direction component does not contribute to the suppressed height elongation in the first direction, but contributes to the elongation of the second-direction component. That is, the presence of diagonal bones tends to increase the width elongation in the second direction. It can be said that the width extension in the second direction is a problem peculiar to the current collector having an oblique bone.

ここで、断面Cの輪郭の全長に占める、第2部分に対応する部分の長さの百分率(すなわち、第2部分の割合)をr1%とする。また、側部枠骨の第2方向への投影面積Sに対する、斜め骨の第2方向への投影面積sの積算値Σsの比率:Σs/Sをr2とする。このとき、r1とr2との積(r1×r2)で定義されるR1を110%以下とすることで、集電体の腐食による伸びが抑制される。R1が110%を超えると、集電体の幅伸びが急激に顕著になるとともに集電体の高さ伸びも顕在化するようになる。R1が110%を超え、構造上の規制によって高さ伸びを抑制することが困難となるほどに斜め骨の寄与が大きくなると、腐食によって集電体に蓄積される応力を集電体が伸びることで緩和する必要性が高くなる。幅伸びおよび高さ伸びは応力の緩和に寄与する。構造的には第1方向よりも第2方向への伸びが容易に進行し得るため、幅伸びの度合いが大きくなるものと考えられる。なお、積算値Σsは、全ての斜め骨の第1方向成分の積算値の大きさの指標となる。R1は、110%以下でもよく、40%以下でもよく、25%以下であってもよい。 Here, the percentage of the length of the portion corresponding to the second portion (that is, the ratio of the second portion) to the total length of the contour of the cross section C is set to r1%. Further, the ratio of the integrated value Σs of the projected area s of the oblique bone in the second direction to the projected area S of the lateral frame bone in the second direction: Σs / S is set to r2. At this time, by setting R1 defined by the product of r1 and r2 (r1 × r2) to 110% or less, elongation due to corrosion of the current collector is suppressed. When R1 exceeds 110%, the width elongation of the current collector suddenly becomes remarkable and the height elongation of the current collector also becomes apparent. When R1 exceeds 110% and the contribution of the oblique bone becomes so large that it becomes difficult to suppress height elongation due to structural restrictions, the stress accumulated in the current collector due to corrosion is extended by the current collector. The need for mitigation increases. Width elongation and height elongation contribute to stress relief. Structurally, the elongation in the second direction can proceed more easily than in the first direction, so that it is considered that the degree of width elongation increases. The integrated value Σs is an index of the magnitude of the integrated value of the first-direction components of all the oblique bones. R1 may be 110% or less, 40% or less, or 25% or less.

百分率(第2部分の割合)r1は小さいほど望ましく、例えば40%以下でもよく、20%以下でもよく、10%以下でもよい。ただし、集電体が合金シートの打ち抜き加工により得られる打ち抜き格子である場合には、通常、5%よりも小さくすることは困難である。r1が5%以上である場合、斜め骨の外表面には、集電体の伸びに影響を与え得る量の金属組織の粒界が露出している。 The smaller the percentage (percentage of the second part) r1, the more desirable it is. For example, it may be 40% or less, 20% or less, or 10% or less. However, when the current collector is a punched lattice obtained by punching an alloy sheet, it is usually difficult to make it smaller than 5%. When r1 is 5% or more, grain boundaries of a metal structure that can affect the elongation of the current collector are exposed on the outer surface of the oblique bone.

r2(Σs/S)が大きいほど、集電体の電気抵抗を低減する効果や電位分布を均一化する効果は大きくなると考えられる。有意な効果を得るには、少なくともr2が1.6以上であることが望まれ、更には2.0以上(例えば2.1以上)であることが望まれる。しかし、r2が大きすぎると、集電体の腐食による伸びが大きくなるため、r2は2.6以下が望ましい。これに対し、R1を110%以下(例えば102%以下)、もしくは40%以下(例えば39%以下)とする場合、斜め骨のメリットを享受しつつ、集電体の腐食による伸びを効果的に抑制でき、電極材料の脱落を顕著に低減し得る。 It is considered that the larger r2 (Σs / S), the greater the effect of reducing the electric resistance of the current collector and the effect of making the potential distribution uniform. In order to obtain a significant effect, it is desired that at least r2 is 1.6 or more, and further 2.0 or more (for example, 2.1 or more). However, if r2 is too large, the elongation due to corrosion of the current collector becomes large, so that r2 is preferably 2.6 or less. On the other hand, when R1 is 110% or less (for example, 102% or less) or 40% or less (for example, 39% or less), the elongation due to corrosion of the current collector is effectively enjoyed while enjoying the merits of the oblique bone. It can be suppressed and the dropout of the electrode material can be remarkably reduced.

R1が小さいほど、集電体の腐食による伸びは抑制されるが、その分、斜め骨の寄与が小さくなり、集電体の電気抵抗を低減する効果や電位分布を均一化する効果を得にくくなる。斜め骨の十分な寄与を確保するには、R1が、例えば20%以上であることが好ましい。 The smaller R1 is, the more the elongation due to corrosion of the current collector is suppressed, but the contribution of the oblique bone is reduced by that amount, and it is difficult to obtain the effect of reducing the electrical resistance of the current collector and the effect of equalizing the potential distribution. Become. In order to secure a sufficient contribution of the oblique bone, R1 is preferably 20% or more, for example.

また、縦骨以外の内骨に占める斜め骨の割合(すなわち、斜め骨と横骨との合計長さに占める斜め骨の合計長さの割合)は、50%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、100%であってもよい。 Further, the ratio of the oblique bone to the internal bone other than the vertical bone (that is, the ratio of the total length of the oblique bone to the total length of the oblique bone and the lateral bone) is preferably 50% or more, and 70% or more. More preferably, it may be 100%.

なお、各内骨の合計長さを算出する場合は、異なる骨同士が交わる交差部(ノード)以外の部分を積算する。 When calculating the total length of each internal bone, the parts other than the intersection (node) where different bones intersect are integrated.

R1は、r1およびr2の選択により制御し得る。r1およびr2は、例えば、プレス加工で内骨を変形させることで制御し得る。r1の変化は、例えば、プレスのスピード、プレス圧力、金型形状などによっても制御可能である。プレス加工で内骨を変形させるだけではr1を変化させるのに十分ではない。プレス加工の条件を適宜制御することが必要である。 R1 can be controlled by selecting r1 and r2. r1 and r2 can be controlled, for example, by deforming the internal bone by press working. The change in r1 can also be controlled by, for example, the speed of the press, the press pressure, the shape of the die, and the like. Deformation of the internal bone by press working is not enough to change r1. It is necessary to appropriately control the pressing conditions.

側部枠骨の厚さに対する内骨の厚さの割合R2を、78〜95%としてもよく、78〜90%としてもよく、78〜85%でもよい。R2を変化させることで、r1、r2も変化する。よって、R2によりR1を制御し得る。なお、枠体を構成する枠骨の厚さは通常は一定であり、内骨の厚さも一定である。各骨の厚さが変化している場合は、平均厚さを用いればよい。平均厚さは、常識的もしくは一般的な方法で求めればよいが、例えば、任意の10箇所における厚さの平均値として算出すればよい。 The ratio R2 of the thickness of the internal bone to the thickness of the lateral frame bone may be 78 to 95%, 78 to 90%, or 78 to 85%. By changing R2, r1 and r2 also change. Therefore, R1 can be controlled by R2. The thickness of the frame bones constituting the frame body is usually constant, and the thickness of the internal bones is also constant. If the thickness of each bone varies, the average thickness may be used. The average thickness may be obtained by a common sense or a general method, but may be calculated as, for example, the average value of the thicknesses at any 10 points.

より具体的には、内骨の厚さは、例えば0.7mm〜3mmであればよい。内骨の骨幅は、例えば0.7mm〜3mmであればよい。骨幅とは、内骨の延伸方向に垂直な骨幅をいう。 More specifically, the thickness of the internal bone may be, for example, 0.7 mm to 3 mm. The bone width of the internal bone may be, for example, 0.7 mm to 3 mm. Bone width refers to the bone width perpendicular to the extension direction of the internal bone.

本発明の一態様に係る鉛蓄電池用集電体は、内骨の前駆体である中間骨をプレス加工することを含む方法により製造することができる。そのような製造方法は、例えば、(i)圧延板を準備する工程と、(ii)圧延板に対して打ち抜き加工を行うことにより、格子状に形成された複数の中間骨を有する中間格子体を形成する工程と、(iii)中間格子体に対して中間格子体の厚さ方向からプレス加工を行って内骨の少なくとも一部を形成する工程とを含む。ここで、プレス加工では、複数の中間骨の少なくとも一部において、中間骨の延びる方向と交差する骨幅方向における中央部よりも、骨幅方向における少なくとも一方の端部が薄くなるように変形させてもよい。 The lead-acid battery current collector according to one aspect of the present invention can be produced by a method including pressing an intermediate bone which is a precursor of an internal bone. Such a manufacturing method is, for example, an intermediate lattice body having a plurality of intermediate bones formed in a grid pattern by (i) a step of preparing a rolled plate and (ii) a punching process on the rolled plate. (Iii) includes a step of forming at least a part of the inner bone by pressing the intermediate lattice body from the thickness direction of the intermediate lattice body. Here, in the press working, at least a part of the plurality of intermediate bones is deformed so that at least one end in the bone width direction is thinner than the central portion in the bone width direction intersecting the extending direction of the intermediate bones. You may.

(r1の求め方)
まず、集電体の斜め骨の任意の5箇所を斜め骨の第2方向に垂直に切断し、10個の断面Cを形成する。断面Cの外周領域のうち、繊維状組織の縞が断面Cの輪郭と45°未満の角度を有する部分は第1部分である。具体的には、各断面Cの輪郭上の任意の点Pにおいて、点Pの接線S1を描き、更に接線S1の垂線Lを、点Pを通るように描く。次に、垂線L上の点Pから55μmの深さに存在し、かつ垂線Lと交差する縞の接線S2を当該交差点で描く。接線S2と接線S1との角度θが45°未満である場合、点Pは、第1部分に対応する輪郭部分を構成している。このような観察を断面Cの輪郭で適宜行い、第1部分に対応する輪郭部分の長さを特定し、その長さを輪郭の全長から差し引いて第2部分に対応する輪郭部分の長さを求める。そして、第2部分に対応する輪郭部分の全長に占める割合をr1として求める。なお、角度θが45°以上である場合、点Pは、第2部分に対応する輪郭部分を構成している。繊維状組織が観測できないなどの理由で、点Pが第1部分に対応するか否かを判別できないときも、当該点Pは第2部分を構成するものとする。10個の断面Cにおいて、それぞれr1を求め、平均値を計算する。
(How to find r1)
First, any five points of the diagonal bone of the current collector are cut perpendicularly to the second direction of the diagonal bone to form ten cross sections C. Of the outer peripheral region of the cross section C, the portion where the fringes of the fibrous structure has an angle of less than 45 ° with the contour of the cross section C is the first portion. Specifically, at an arbitrary point P on the contour of each cross section C, a tangent line S1 of the point P is drawn, and a perpendicular line L of the tangent line S1 is drawn so as to pass through the point P. Next, a tangent line S2 of a stripe existing at a depth of 55 μm from the point P on the perpendicular line L and intersecting the perpendicular line L is drawn at the intersection. When the angle θ between the tangent line S2 and the tangent line S1 is less than 45 °, the point P constitutes the contour portion corresponding to the first portion. Such observation is appropriately performed on the contour of the cross section C, the length of the contour portion corresponding to the first portion is specified, and the length is subtracted from the total length of the contour to obtain the length of the contour portion corresponding to the second portion. Ask. Then, the ratio of the contour portion corresponding to the second portion to the total length is calculated as r1. When the angle θ is 45 ° or more, the point P constitutes the contour portion corresponding to the second portion. Even when it is not possible to determine whether or not the point P corresponds to the first portion due to reasons such as the fibrous structure not being observable, the point P shall constitute the second portion. In each of the 10 cross sections C, r1 is obtained and the average value is calculated.

断面Cを形成する際には、電極材料を充填する前の集電体を用いてもよい。もしくは、満充電状態の鉛蓄電池から取り出した集電体を用いてもよい。すなわち、満充電状態の鉛蓄電池を解体して電極板を取り出し、水洗して電解液を除去し、乾燥する。準備した集電体の全体が覆われるように熱硬化性樹脂に埋め込んで樹脂を硬化させた後、硬化樹脂とともに集電体を切断すればよい。断面Cにおける金属組織の状態は、集電体の断面をエッチング処理してからマイクロスコープで撮影し、観測すればよい。 When forming the cross section C, a current collector before filling the electrode material may be used. Alternatively, a current collector taken out from a fully charged lead-acid battery may be used. That is, the fully charged lead-acid battery is disassembled, the electrode plate is taken out, washed with water to remove the electrolytic solution, and dried. After embedding in a thermosetting resin so as to cover the entire prepared current collector and curing the resin, the current collector may be cut together with the cured resin. The state of the metal structure in the cross section C may be observed by etching the cross section of the current collector and then photographing it with a microscope.

なお、満充電状態の鉛蓄電池は、既化成の鉛蓄電池を満充電したものをいう。鉛蓄電池の満充電は、化成後であれば、化成直後でもよく、化成から時間が経過した後に行ってもよい。例えば、化成後で、使用中(好ましくは使用初期)の鉛蓄電池を満充電してもよい。 使用初期の電池とは、使用開始後、それほど時間が経過しておらず、ほとんど劣化していない電池をいう。 A fully charged lead-acid battery is a fully charged lead-acid battery. The lead-acid battery may be fully charged after the chemical conversion, immediately after the chemical conversion, or after a lapse of time from the chemical conversion. For example, the lead-acid battery in use (preferably in the initial stage of use) may be fully charged after chemical conversion. An initial use battery is a battery that has not been used for a long time and has hardly deteriorated.

本明細書中、鉛蓄電池の満充電状態とは、液式の電池の場合、25℃±2℃の水槽中で、定格容量(Ah)として記載の数値の0.2倍の電流(A)で2.5V/セルに達するまで定電流充電を行った後、さらに定格容量(Ah)として記載の数値の0.2倍の電流(A)で2時間、定電流充電を行った状態である。また、制御弁式の電池の場合、満充電状態とは、25℃±2℃の気槽中で、定格容量(Ah)として記載の数値の0.2倍の電流(A)で、2.23V/セルの定電流定電圧充電を行い、定電圧充電時の充電電流(A)が定格容量(Ah)として記載の数値の0.005倍になった時点で充電を終了した状態である。なお、定格容量として記載の数値は、単位をAhとした数値である。定格容量として記載の数値をもとに設定される電流の単位はAとする。 In the present specification, the fully charged state of the lead-acid battery means that in the case of a liquid battery, the current (A) is 0.2 times the value described as the rated capacity (Ah) in a water tank at 25 ° C. ± 2 ° C. After constant current charging until reaching 2.5 V / cell, constant current charging was performed for 2 hours at a current (A) 0.2 times the value described as the rated capacity (Ah). .. Further, in the case of a control valve type battery, the fully charged state is a current (A) 0.2 times the value described as the rated capacity (Ah) in an air tank at 25 ° C. ± 2 ° C. It is in a state of being charged at a constant current and constant voltage of 23 V / cell, and when the charging current (A) at the time of constant voltage charging becomes 0.005 times the value described as the rated capacity (Ah), the charging is completed. The numerical value described as the rated capacity is a numerical value in which the unit is Ah. The unit of current set based on the numerical value described as the rated capacity is A.

第1部分の厚さは、55μm以上であればよい。また、一見すると第1部分に見える外周領域であっても、繊維状組織の縞模様が観測される領域の厚さが55μm未満の場合には、第1部分ではなく、第2部分と見なす。厚さ55μm以上の第1部分は、腐食の内側への入り込みを抑制する十分な作用を有する。縦骨の腐食の内側への入り込みの抑制を更に向上させる観点から、第1部分の厚さは、100μm以上が好ましい。 The thickness of the first portion may be 55 μm or more. Further, even if the outer peripheral region looks like the first portion at first glance, if the thickness of the region where the striped pattern of the fibrous structure is observed is less than 55 μm, it is regarded as the second portion instead of the first portion. The first portion having a thickness of 55 μm or more has a sufficient effect of suppressing the intrusion of corrosion into the inside. The thickness of the first portion is preferably 100 μm or more from the viewpoint of further improving the suppression of the vertical bone corrosion from entering the inside.

断面Cにおける第1部分の厚さは、以下のように測定すればよい。まず、第1部分に対応する輪郭部分上の任意の点P1において接線S1を描き、接線S1の垂線Lを、点P1を通るように描く。次に、垂線L上を点P1からXμmの深さまで移動する点Pxにおいて、垂線Lと交差する縞の接線S2を連続的に描く。このとき、接線S1と接線S2との角度が連続的に45°以下である場合には、点P1の直下の第1部分の厚さは、Xμm以上であるといえる。 The thickness of the first portion in the cross section C may be measured as follows. First, a tangent line S1 is drawn at an arbitrary point P1 on the contour portion corresponding to the first portion, and a perpendicular line L of the tangent line S1 is drawn so as to pass through the point P1. Next, at the point Px that moves on the perpendicular line L from the point P1 to a depth of X μm, the tangent line S2 of the stripe that intersects the perpendicular line L is continuously drawn. At this time, when the angle between the tangent line S1 and the tangent line S2 is continuously 45 ° or less, it can be said that the thickness of the first portion immediately below the point P1 is X μm or more.

(r2の求め方)
まず、集電体の側部枠骨の第2方向への投影面積Sを求める。投影面積Sは、通常、側部枠骨の厚さと、側部枠骨の第1方向における長さと、の積に一致する。側部枠骨の厚さが変化している場合は、平均厚さを用いればよい。平均厚さは、常識的もしくは一般的な方法で求めればよいが、例えば、任意の10箇所における厚さの平均値として算出すればよい。なお、側部枠骨の第1方向における長さとは、集電体の第1方向における長さ(高さ)から第1枠骨および第2枠骨の第1方向における長さを引いた長さである。ここで、集電体の第1方向における高さに、耳は含めない。
(How to find r2)
First, the projected area S of the side frame bone of the current collector in the second direction is obtained. The projected area S usually corresponds to the product of the thickness of the lateral frame bone and the length of the lateral frame bone in the first direction. If the thickness of the lateral frame bone changes, the average thickness may be used. The average thickness may be obtained by a common sense or a general method, but may be calculated as, for example, the average value of the thicknesses at any 10 points. The length of the lateral frame bone in the first direction is the length obtained by subtracting the length of the first frame bone and the second frame bone in the first direction from the length (height) of the current collector in the first direction. That's right. Here, the ears are not included in the height of the current collector in the first direction.

次に、全ての斜め骨の第2方向への投影面積sをそれぞれ求める。このとき、異なる骨同士が交わる交差部(ノード)以外の部分の投影面積を積算する。具体的には、斜め骨は、第1方向および第2方向のいずれとも交差する2つの側面を有する。斜め骨の一方の側面は、一方の側部枠骨側に面し、斜め骨の他方の側面は、他方の側部枠骨側に面している。2つの側面は、集電体が打ち抜き格子体である場合、打ち抜き加工で形成される切断面に対応する。2つの側面(切断面)の面積は同じと見なすことができる。いずれかの側面を選択し、当該側面が面する側部枠骨への投影面積を、当該斜め骨の投影面積sとして求める。そして、全ての斜め骨の投影面積の和をΣsとして求め、ΣsのSに対する比率をr2として求める。 Next, the projected area s of all the oblique bones in the second direction is obtained. At this time, the projected area of the portion other than the intersection (node) where different bones intersect is integrated. Specifically, the oblique bone has two sides that intersect both the first and second directions. One side of the oblique bone faces one side of the lateral frame bone, and the other side of the oblique bone faces the other side of the lateral frame bone. The two sides correspond to the cut surfaces formed by the punching process when the current collector is a punched grid. The areas of the two sides (cut surfaces) can be considered the same. One of the side surfaces is selected, and the projected area on the side frame bone facing the side surface is obtained as the projected area s of the diagonal bone. Then, the sum of the projected areas of all the oblique bones is calculated as Σs, and the ratio of Σs to S is calculated as r2.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について更に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る集電体100の外観を示す平面図である。集電体100は、いずれも枠体110と、枠体110の内側の網目状の内骨120とを有する。枠体110は、耳130と連続する第1枠骨111と、第1枠骨111と対向する第2枠骨112と、第1枠骨111と第2枠骨112とを連結する一対の側部枠骨113、114とを具備する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be further described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the appearance of the current collector 100 according to the embodiment of the present invention. Each of the current collectors 100 has a frame body 110 and a mesh-like inner bone 120 inside the frame body 110. The frame body 110 is a pair of sides connecting the first frame bone 111 continuous with the ear 130, the second frame bone 112 facing the first frame bone 111, and the first frame bone 111 and the second frame bone 112. It includes part frame bones 113 and 114.

内骨120は、第1枠骨111から第2枠骨112に向かう第1方向、および一方の側部枠骨113から他方の側部枠骨114に向かう第2方向のいずれとも交差する斜め骨123を具備する。斜め骨123は、一方の側部枠骨113側に向かうほどに第2枠骨112に近づく斜め骨123Aと、他方の側部枠骨114側に向かうほどに第1枠骨111に近づく斜め骨123Bとに分類できる。また、図示例の内骨120は、更に、第1方向に延びる縦骨121と、第2方向に延びる横骨122とを具備する。 The internal bone 120 is an oblique bone that intersects both the first direction from the first frame bone 111 to the second frame bone 112 and the second direction from one side frame bone 113 to the other side frame bone 114. 123 is provided. The diagonal bone 123 is a diagonal bone 123A that approaches the second frame bone 112 toward one side frame bone 113 side and an oblique bone 111 that approaches the first frame bone 111 toward the other side frame bone 114 side. It can be classified as 123B. Further, the inner bone 120 of the illustrated example further includes a vertical bone 121 extending in the first direction and a lateral bone 122 extending in the second direction.

集電体100は、例えば、鉛または鉛合金の延伸シートの打ち抜き格子体であり、延伸方向は、図1中の矢印MDで示される方向である。延伸方向MDは、第1方向と垂直な方向であり、第2方向に平行な方向である。斜め骨の第2方向に垂直な断面Cは、例えば図1中のII−II線における断面である。延伸シートの金属組織は、延伸方向に延びた層状もしくは繊維状の組織を形成しやすい。よって、断面Cには金属の繊維状組織の縞模様が見られる。 The current collector 100 is, for example, a punched lattice body of a lead or lead alloy stretched sheet, and the stretching direction is the direction indicated by the arrow MD in FIG. The stretching direction MD is a direction perpendicular to the first direction and a direction parallel to the second direction. The cross section C perpendicular to the second direction of the oblique bone is, for example, a cross section taken along line II-II in FIG. The metal structure of the stretched sheet tends to form a layered or fibrous structure extending in the stretching direction. Therefore, a striped pattern of metal fibrous structure can be seen in the cross section C.

図2は、斜め骨の第2方向に垂直な断面Cの写真である。図2では、断面Cは概ね八角形の形状を有し、かつ金属の繊維状組織の縞模様が見られる。断面Cの外周領域は、繊維状組織が断面Cの輪郭に沿って延びる第1部分210と、第1部分210以外の第2部分220とで構成される。第2部分220は、図2中の白線で囲われる領域Xに含まれている。断面Cの輪郭の全長に占める第2部分に対応する部分の長さの百分率がr1%である。なお、図2の第2部分220の最表層には、厚さ約55μm未満の繊維状組織の縞模様が観測される領域が存在するが、このような薄い部分は、第1部分210を構成しない。 FIG. 2 is a photograph of a cross section C perpendicular to the second direction of the oblique bone. In FIG. 2, the cross section C has a substantially octagonal shape, and a striped pattern of metal fibrous structure can be seen. The outer peripheral region of the cross section C is composed of a first portion 210 in which the fibrous structure extends along the contour of the cross section C, and a second portion 220 other than the first portion 210. The second portion 220 is included in the region X surrounded by the white line in FIG. The percentage of the length of the portion corresponding to the second portion in the total length of the contour of the cross section C is r1%. In the outermost surface layer of the second portion 220 of FIG. 2, there is a region where a striped pattern of fibrous tissue having a thickness of less than about 55 μm is observed, and such a thin portion constitutes the first portion 210. do not.

図3は、断面Cの概念図である。第1部分210では、繊維状組織の縞(接線S2)が断面Cの輪郭(線S1)と45°未満の角度θ1を有する。一方、第2部分220では、繊維状組織の縞が確認できないか、もしくは縞(接線S2)が断面Cの輪郭(線S1)と45°を超える角度θ2を有する。 FIG. 3 is a conceptual diagram of a cross section C. In the first portion 210, the fringes of the fibrous structure (tangent line S2) have an angle θ1 less than 45 ° with the contour of the cross section C (line S1). On the other hand, in the second portion 220, the fringes of the fibrous structure cannot be confirmed, or the fringes (tangent line S2) have an angle θ2 that exceeds 45 ° with the contour (line S1) of the cross section C.

側部枠骨113または114の第2方向への投影面積Sに対する斜め骨123の第2方向への投影面積sの積算値Σsの比率(Σs/S)がr2である。r1とr2との積で定義されるR1は、110%以下に設定される。なお、図1に、側部枠骨113、114の第2方向への投影面積Sおよび代表的な斜め骨123A、123Bの第2方向への投影面積sa、sbにそれぞれ対応する投影面上の線分を示す。なお、側部枠骨113、114の第2方向への投影面積Sには、第1枠骨111および第2枠骨112の第2方向への投影面積との重複部分を含めない。 The ratio (Σs / S) of the integrated value Σs of the projected area s of the oblique bone 123 in the second direction to the projected area S of the side frame bone 113 or 114 in the second direction is r2. R1 defined by the product of r1 and r2 is set to 110% or less. It should be noted that FIG. 1 shows on the projection planes corresponding to the projected areas S of the side frame bones 113 and 114 in the second direction and the projected areas sa and sb of the representative oblique bones 123A and 123B in the second direction, respectively. Indicates a line segment. The projected area S of the side frame bones 113 and 114 in the second direction does not include the overlapping portion of the projected areas of the first frame bone 111 and the second frame bone 112 in the second direction.

図4は、斜め骨の腐食の進行状態を示す断面Cの概念図である。浅い腐食層が形成されている部分は、繊維状組織が断面Cの輪郭に沿って延びる第1部分210であり、腐食が進行しても腐食層が深くまで形成されにくい。一方、集電体と電極材料との界面付近で剥離が生じやすくなる傾向がある。よって、集電体が変形しようとする応力が緩和されやすいと考えられる。一方、くさび状の深い腐食層が形成されている部分は第2部分220である。深い腐食層が形成されると、集電体の不均一な変形が生じやすく、集電体が伸び、電極材料の脱落が生じやすくなる。 FIG. 4 is a conceptual diagram of a cross section C showing the progress of corrosion of the oblique bone. The portion where the shallow corrosive layer is formed is the first portion 210 in which the fibrous structure extends along the contour of the cross section C, and it is difficult for the corrosive layer to be formed deeply even if the corrosion progresses. On the other hand, peeling tends to occur near the interface between the current collector and the electrode material. Therefore, it is considered that the stress that the current collector tries to deform is easily relaxed. On the other hand, the portion where the wedge-shaped deep corrosive layer is formed is the second portion 220. When a deep corrosive layer is formed, non-uniform deformation of the current collector is likely to occur, the current collector is stretched, and the electrode material is likely to fall off.

なお、横骨の延伸方向(すなわち第2方向)に垂直な断面G1の概念図を図5に示す。断面G1には、金属の繊維状組織の縞模様がほとんど見られず、繊維状組織の繊維長に垂直な断面が見られる。断面G1の外周領域は、ほぼ全周が第2方向に延びる繊維状組織で構成されている。 A conceptual diagram of a cross section G1 perpendicular to the extension direction of the lateral bone (that is, the second direction) is shown in FIG. In the cross section G1, almost no striped pattern of the metallic fibrous structure is seen, and a cross section perpendicular to the fiber length of the fibrous structure is seen. The outer peripheral region of the cross section G1 is composed of a fibrous structure whose entire circumference extends in the second direction.

また、縦骨の延伸方向(すなわち第1方向)に垂直な断面G2の概念図を図6に示す。断面G2には、金属の繊維状組織の縞模様が見られ、かつ断面G2の外周領域は相当割合の第2部分を有する。 Further, FIG. 6 shows a conceptual diagram of a cross section G2 perpendicular to the extension direction (that is, the first direction) of the vertical bone. A striped pattern of metallic fibrous structure is seen in the cross section G2, and the outer peripheral region of the cross section G2 has a considerable proportion of the second portion.

次に、本発明の一態様に係る電極板は、上記鉛蓄電池用集電体と、電極材料とを備える。電極材料は、集電体に保持されている。電極材料とは、集電体以外の部分であるが、電極板に不織布を主体とするマットが貼り付けられている場合、マットは電極材料に含まれない。ただし、電極板の厚さは、マットを含む厚さとする。マットは電極板と一体として使用されるためである。ただし、セパレータにマットが貼り付けられている場合は、マットの厚さはセパレータの厚さに含まれる。 Next, the electrode plate according to one aspect of the present invention includes the lead-acid battery current collector and an electrode material. The electrode material is held in the current collector. The electrode material is a part other than the current collector, but when a mat mainly composed of a non-woven fabric is attached to the electrode plate, the mat is not included in the electrode material. However, the thickness of the electrode plate shall be the thickness including the mat. This is because the mat is used integrally with the electrode plate. However, when a mat is attached to the separator, the thickness of the mat is included in the thickness of the separator.

電極板において、電極材料の最大厚さTと、集電体の内骨の厚さtとは、T−t≦1mmを満たすことが好ましい。既に述べたように、内骨の厚さは、通常、一定であるが、厚さが変化している場合は、平均厚さを用いればよい。電極材料の最大厚さは、集電体が介在していない電極材料のみの部位の厚さを、任意の10箇所で測定して、その平均として算出すればよい。 In the electrode plate, the maximum thickness T of the electrode material and the thickness t of the inner bone of the current collector preferably satisfy T−t ≦ 1 mm. As already mentioned, the thickness of the internal bone is usually constant, but if the thickness changes, the average thickness may be used. The maximum thickness of the electrode material may be calculated by measuring the thickness of only the electrode material portion without the current collector at 10 arbitrary points and averaging the thickness.

ここで、(T−t)/2は、オーバーペーストの厚さに相当する。集電体は、耐腐食性に優れ、腐食による集電体の伸びも生じにくいため、腐食を抑制する(もしくは電解液との接触を抑制する)ために厚い電極材料で集電体を覆う必要がない。よって、例えば、電極材料から集電体が露出し、集電体が電解液と直接的に接触する間際のような状況でも、腐食による集電体の劣化が進行しにくい。よって、T−t≦1mmを満たすような電極板であっても、長期間の使用に供することができる。T−t≧0mmであってもよい。 Here, (Tt) / 2 corresponds to the thickness of the overpaste. Since the current collector has excellent corrosion resistance and the current collector does not easily stretch due to corrosion, it is necessary to cover the current collector with a thick electrode material in order to suppress corrosion (or suppress contact with the electrolyte). There is no. Therefore, for example, even in a situation where the current collector is exposed from the electrode material and the current collector is about to come into direct contact with the electrolytic solution, deterioration of the current collector due to corrosion is unlikely to proceed. Therefore, even an electrode plate that satisfies Tt ≦ 1 mm can be used for a long period of time. Tt ≧ 0 mm may be used.

本発明に係る集電体は、正極板および負極板のどちらに適用してもよい。すなわち、本発明に係る電極板は、正極板でも負極板でもあり得る。ただし、集電体の腐食による伸びの抑制の観点から、本発明に係る集電体は、特に正極板の集電体として適している。 The current collector according to the present invention may be applied to either a positive electrode plate or a negative electrode plate. That is, the electrode plate according to the present invention can be either a positive electrode plate or a negative electrode plate. However, the current collector according to the present invention is particularly suitable as a current collector for a positive electrode plate from the viewpoint of suppressing elongation due to corrosion of the current collector.

(負極板)
鉛蓄電池の負極板は、負極集電体と、負極電極材料とで構成されている。
集電体に用いる鉛もしくは鉛合金としては、Pb−Ca系合金、Pb−Ca−Sn系、スリーナイン以上の純度の鉛などが好ましく用いられる。これらの鉛もしくは鉛合金は、更に、添加元素として、Ba、Ag、Al、Bi、As、Se、Cuなど含んでもよい。負極集電体は、組成の異なる複数の鉛合金層を有してもよい。
(Negative electrode plate)
The negative electrode plate of a lead storage battery is composed of a negative electrode current collector and a negative electrode material.
As the lead or lead alloy used in the current collector, Pb-Ca-based alloys, Pb-Ca-Sn-based alloys, lead having a purity equal to or higher than three nines, and the like are preferably used. These leads or lead alloys may further contain Ba, Ag, Al, Bi, As, Se, Cu and the like as additive elements. The negative electrode current collector may have a plurality of lead alloy layers having different compositions.

負極電極材料は、酸化還元反応により容量を発現する負極活物質(鉛もしくは硫酸鉛)を必須成分として含み、有機防縮剤、炭素質材料、硫酸バリウムなどの添加剤を含み得る。充電状態の負極活物質は、海綿状鉛であるが、未化成の負極板は、通常、鉛粉を用いて作製される。 The negative electrode material contains a negative electrode active material (lead or lead sulfate) whose capacity is developed by a redox reaction as an essential component, and may contain additives such as an organic shrinkage proofing agent, a carbonaceous material, and barium sulfate. The negative electrode active material in the charged state is spongy lead, but the unchemicald negative electrode plate is usually produced using lead powder.

有機防縮剤には、リグニン類および合成有機防縮剤からなる群より選択される少なくとも1種を用いてもよい。リグニン類としては、リグニン、リグニン誘導体などが挙げられる。リグニン誘導体としては、リグニンスルホン酸またはその塩(ナトリウム塩などのアルカリ金属塩など)などが挙げられる。合成有機防縮剤は、硫黄元素を含む有機高分子であり、一般に、分子内に複数の芳香環を含むとともに、硫黄含有基として硫黄元素を含んでいる。硫黄含有基の中では、安定形態であるスルホン酸基もしくはスルホニル基が好ましい。スルホン酸基は、酸型で存在してもよく、Na塩のように塩型で存在してもよい。 As the organic shrinkage proofing agent, at least one selected from the group consisting of lignins and synthetic organic shrinkage proofing agents may be used. Examples of lignins include lignin and lignin derivatives. Examples of the lignin derivative include lignin sulfonic acid or a salt thereof (such as an alkali metal salt such as a sodium salt). The synthetic organic shrinkage proofing agent is an organic polymer containing a sulfur element, and generally contains a plurality of aromatic rings in the molecule and also contains a sulfur element as a sulfur-containing group. Among the sulfur-containing groups, a sulfonic acid group or a sulfonyl group in a stable form is preferable. The sulfonic acid group may be present in the acid form or in the salt form such as the Na salt.

有機防縮剤の具体例としては、硫黄含有基を有するとともに芳香環を有する化合物のアルデヒド化合物(アルデヒドまたはその縮合物、例えば、ホルムアルデヒドなど)による縮合物が好ましい。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。芳香環を有する化合物が複数の芳香環を有する場合には、複数の芳香環は直接結合や連結基(例えば、アルキレン基、スルホン基など)などで連結していてもよい。このような構造としては、例えば、ビフェニル、ビスフェニルアルカン、ビスフェニルスルホンなどが挙げられる。芳香環を有する化合物としては、例えば、上記の芳香環と、ヒドロキシ基および/またはアミノ基とを有する化合物が挙げられる。ヒドロキシ基やアミノ基は、芳香環に直接結合していてもよく、ヒドロキシ基やアミノ基を有するアルキル鎖として結合していてもよい。芳香環を有する化合物としては、ビスフェノール化合物、ヒドロキシビフェニル化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノール化合物などが好ましい。芳香環を有する化合物は、さらに置換基を有していてもよい。有機防縮剤は、これらの化合物の残基を一種含んでもよく、複数種含んでもよい。ビスフェノール化合物としては、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールFなどが好ましい。 As a specific example of the organic shrink-proofing agent, a condensate made of an aldehyde compound (aldehyde or a condensate thereof, for example, formaldehyde) of a compound having a sulfur-containing group and an aromatic ring is preferable. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. When the compound having an aromatic ring has a plurality of aromatic rings, the plurality of aromatic rings may be directly bonded or linked by a linking group (for example, an alkylene group, a sulfone group, etc.). Examples of such a structure include biphenyl, bisphenyl alkane, bisphenyl sulfone and the like. Examples of the compound having an aromatic ring include the above-mentioned compound having an aromatic ring and a hydroxy group and / or an amino group. The hydroxy group or amino group may be directly bonded to the aromatic ring, or may be bonded as an alkyl chain having a hydroxy group or amino group. As the compound having an aromatic ring, a bisphenol compound, a hydroxybiphenyl compound, a hydroxynaphthalene compound, a phenol compound and the like are preferable. The compound having an aromatic ring may further have a substituent. The organic shrinkage proofing agent may contain one type of residues of these compounds, or may contain a plurality of types. As the bisphenol compound, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F and the like are preferable.

硫黄含有基は、化合物に含まれる芳香環に直接結合していてもよく、例えば、硫黄含有基を有するアルキル鎖として芳香環に結合していてもよい。 The sulfur-containing group may be directly bonded to the aromatic ring contained in the compound, or may be bonded to the aromatic ring as an alkyl chain having a sulfur-containing group, for example.

また、例えば、上記の芳香環を有する化合物と、単環式の芳香族化合物(アミノベンゼンスルホン酸、アルキルアミノベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸またはその置換体など)との、アルデヒド化合物による縮合物を、有機防縮剤として用いてもよい。 Further, for example, a condensate of the above compound having an aromatic ring and a monocyclic aromatic compound (aminobenzenesulfonic acid, alkylaminobenzenesulfonic acid, phenolsulfonic acid or a substitute thereof, etc.) with an aldehyde compound can be obtained. , May be used as an organic shrinkage proofing agent.

負極電極材料中に含まれる有機防縮剤の含有量は、例えば0.01質量%以上が好ましく、0.02質量%以上がより好ましく、0.05質量%以上が更に好ましい。一方、1.0質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。 The content of the organic shrink-proofing agent contained in the negative electrode electrode material is, for example, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, still more preferably 0.05% by mass or more. On the other hand, 1.0% by mass or less is preferable, 0.8% by mass or less is more preferable, and 0.5% by mass or less is further preferable. These lower limit values and upper limit values can be arbitrarily combined.

負極電極材料中に含まれる炭素質材料としては、カーボンブラック、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボンなどを用いることができる。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどが例示される。ファーネスブラックには、ケッチェンブラック(商品名)も含まれる。黒鉛は、黒鉛型の結晶構造を含む炭素材料であればよく、人造黒鉛および天然黒鉛のいずれであってもよい。 As the carbonaceous material contained in the negative electrode material, carbon black, graphite, hard carbon, soft carbon and the like can be used. Examples of carbon black include acetylene black, furnace black, and lamp black. Furness Black also includes Ketjen Black (trade name). The graphite may be any carbon material containing a graphite-type crystal structure, and may be either artificial graphite or natural graphite.

負極電極材料中の炭素質材料の含有量は、例えば0.05質量%以上が好ましく、0.2質量%以上が更に好ましい。一方、4.0質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。 The content of the carbonaceous material in the negative electrode material is, for example, preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.2% by mass or more. On the other hand, 4.0% by mass or less is preferable, 3% by mass or less is more preferable, and 2% by mass or less is further preferable. These lower limit values and upper limit values can be arbitrarily combined.

負極電極材料中の硫酸バリウムの含有量は、例えば0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、1.3質量%以上が更に好ましい。一方、3.0質量%以下が好ましく、2.5質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。 The content of barium sulfate in the negative electrode electrode material is, for example, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and further preferably 1.3% by mass or more. On the other hand, 3.0% by mass or less is preferable, 2.5% by mass or less is more preferable, and 2% by mass or less is further preferable. These lower limit values and upper limit values can be arbitrarily combined.

負極板は、負極集電体に、負極ペーストを充填し、熟成および乾燥することにより未化成の負極板を作製し、その後、未化成の負極板を化成することにより形成できる。負極ペーストは、鉛粉と各種添加剤に、水と硫酸を加えて混練することで作製する。熟成工程では、室温、もしくはより高温かつ高湿度で、未化成の負極板を熟成させることが好ましい。 The negative electrode plate can be formed by filling a negative electrode current collector with a negative electrode paste, aging and drying to produce an unchemicald negative electrode plate, and then forming an unchemicald negative electrode plate. The negative electrode paste is prepared by adding water and sulfuric acid to lead powder and various additives and kneading them. In the aging step, it is preferable to ripen the unchemicald negative electrode plate at room temperature or at a higher temperature and high humidity.

化成は、鉛蓄電池の電槽内の硫酸を含む電解液中に、未化成の負極板を含む極板群を浸漬させた状態で、極板群を充電することにより行うことができる。ただし、化成は、鉛蓄電池または極板群の組み立て前に行ってもよい。化成により、海綿状鉛が生成する。 The chemical conversion can be carried out by charging the electrode plate group in a state where the electrode plate group including the unchemical negative electrode plate is immersed in the electrolytic solution containing sulfuric acid in the electric tank of the lead storage battery. However, chemical conversion may be performed before assembling the lead-acid battery or the electrode plate group. The chemical formation produces spongy lead.

(正極板)
鉛蓄電池の正極板は、正極集電体と、正極電極材料とを具備する。
正極集電体は、鉛または鉛合金のシートのプレス打ち抜き加工により形成することができる。シートは、延伸加工が施された延伸シート(または圧延板とも称する。)であることが好ましい。延伸シートは、一軸延伸シートでも二軸延伸シートでもよい。
(Positive plate)
The positive electrode plate of the lead storage battery includes a positive electrode current collector and a positive electrode material.
The positive electrode current collector can be formed by press punching a lead or lead alloy sheet. The sheet is preferably a stretched sheet (also referred to as a rolled plate) that has been stretched. The stretched sheet may be a uniaxially stretched sheet or a biaxially stretched sheet.

正極集電体に用いる鉛もしくは鉛合金としては、耐食性および機械的強度の点で、Pb−Ca系合金またはPb−Ca−Sn系合金が好ましく、スリーナイン以上の純度の鉛を用いてもよい。正極集電体は、組成の異なる鉛合金層を有してもよく、合金層は複数でもよい。 As the lead or lead alloy used in the positive electrode current collector, a Pb-Ca-based alloy or a Pb-Ca-Sn-based alloy is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and mechanical strength, and lead having a purity higher than that of three nines may be used. The positive electrode current collector may have lead alloy layers having different compositions, and may have a plurality of alloy layers.

正極電極材料は、酸化還元反応により容量を発現する正極活物質(二酸化鉛もしくは硫酸鉛)を含む。正極電極材料は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。 The positive electrode material contains a positive electrode active material (lead dioxide or lead sulfate) whose capacity is developed by a redox reaction. The positive electrode material may contain additives, if necessary.

未化成の正極板は、正極集電体に正極ペーストを充填し、熟成、乾燥することにより得られる。その後、未化成の正極板を化成する。正極ペーストは、鉛粉、添加剤、水、硫酸などを練合することで調製される。 The unchemical positive electrode plate is obtained by filling a positive electrode current collector with a positive electrode paste, aging and drying. After that, an unchemical positive electrode plate is formed. The positive electrode paste is prepared by kneading lead powder, additives, water, sulfuric acid and the like.

(電解液)
電解液は、硫酸を含む水溶液であり、必要に応じてゲル化させてもよい。既化成で満充電状態の鉛蓄電池における電解液の20℃における比重は、例えば1.20〜1.35であり、1.25〜1.32であることが好ましい。
(Electrolytic solution)
The electrolytic solution is an aqueous solution containing sulfuric acid, and may be gelled if necessary. The specific gravity of the electrolytic solution at 20 ° C. in the ready-made and fully charged lead-acid battery is, for example, 1.20 to 1.35, preferably 1.25 to 1.32.

(セパレータ)
負極板と正極板との間には、通常、セパレータが配置される。セパレータには、不織布、微多孔膜などが用いられる。不織布は、繊維を織らずに絡み合わせたマットであり、繊維を主体とする。例えば、不織布の60質量%以上が繊維で形成されている。繊維としては、ガラス繊維、ポリマー繊維、パルプ繊維などを用いることができる。不織布は、繊維以外の成分、例えば耐酸性の無機粉体、結着剤としてのポリマーなどを含んでもよい。微多孔膜は、繊維成分以外を主体とする多孔性のシートであり、例えば、造孔剤(ポリマー粉末、オイルなど)を含む組成物をシート状に押し出し成形した後、造孔剤を除去して細孔を形成することにより得られる。微多孔膜は、ポリマー成分を主体とするものが好ましい。ポリマー成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンが好ましい。
(Separator)
A separator is usually arranged between the negative electrode plate and the positive electrode plate. A non-woven fabric, a microporous membrane, or the like is used as the separator. Nonwoven fabric is a mat that is entwined without weaving fibers, and is mainly composed of fibers. For example, 60% by mass or more of the non-woven fabric is made of fibers. As the fiber, glass fiber, polymer fiber, pulp fiber and the like can be used. The non-woven fabric may contain components other than fibers, for example, an acid-resistant inorganic powder, a polymer as a binder, and the like. The microporous membrane is a porous sheet mainly composed of components other than fiber components. For example, a composition containing a pore-forming agent (polymer powder, oil, etc.) is extruded into a sheet and then the pore-forming agent is removed. It is obtained by forming pores. The microporous membrane is preferably composed mainly of a polymer component. As the polymer component, polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable.

図7に、本発明の実施形態に係る鉛蓄電池の一例の外観を示す。
鉛蓄電池1は、極板群11と電解液(図示せず)とを収容する電槽12を具備する。電槽12内は、隔壁13により、複数のセル室14に仕切られている。各セル室14には、極板群11が1つずつ収納されている。電槽12の開口部は、負極端子16および正極端子17を具備する蓋15で閉じられる。蓋15には、セル室毎に液口栓18が設けられている。補水の際には、液口栓18を外して補水液が補給される。液口栓18は、セル室14内で発生したガスを電池外に排出する機能を有してもよい。
FIG. 7 shows the appearance of an example of the lead storage battery according to the embodiment of the present invention.
The lead-acid battery 1 includes an electric tank 12 that houses the electrode plate group 11 and an electrolytic solution (not shown). The inside of the electric tank 12 is partitioned into a plurality of cell chambers 14 by a partition wall 13. In each cell chamber 14, one electrode plate group 11 is stored. The opening of the battery case 12 is closed by a lid 15 including a negative electrode terminal 16 and a positive electrode terminal 17. The lid 15 is provided with a liquid spout 18 for each cell chamber. At the time of refilling water, the liquid spout 18 is removed and the refilling liquid is replenished. The liquid spout 18 may have a function of discharging the gas generated in the cell chamber 14 to the outside of the battery.

極板群11は、それぞれ複数枚の負極板2および正極板3を、セパレータ4を介して積層することにより構成されている。ここでは、負極板2を収容する袋状のセパレータ4を示すが、セパレータの形態は特に限定されない。電槽12の一方の端部に位置するセル室14では、複数の負極板2の耳2aを並列接続する負極棚部6が貫通接続体8に接続され、複数の正極板3の耳3aを並列接続する正極棚部5が正極柱7に接続されている。正極柱7は蓋15の外部の正極端子17に接続されている。電槽12の他方の端部に位置するセル室14では、負極棚部6に負極柱9が接続され、正極棚部5に貫通接続体8が接続される。負極柱9は蓋15の外部の負極端子16と接続されている。各々の貫通接続体8は、隔壁13に設けられた貫通孔を通過して、隣接するセル室14の極板群11同士を直列に接続している。 The electrode plate group 11 is formed by laminating a plurality of negative electrode plates 2 and positive electrode plates 3 via a separator 4, respectively. Here, the bag-shaped separator 4 accommodating the negative electrode plate 2 is shown, but the form of the separator is not particularly limited. In the cell chamber 14 located at one end of the battery case 12, the negative electrode shelf portion 6 for connecting the ears 2a of the plurality of negative electrode plates 2 in parallel is connected to the penetrating connection body 8, and the ears 3a of the plurality of positive electrode plates 3 are connected. The positive electrode shelf 5 connected in parallel is connected to the positive electrode column 7. The positive electrode column 7 is connected to the positive electrode terminal 17 outside the lid 15. In the cell chamber 14 located at the other end of the battery case 12, the negative electrode column 9 is connected to the negative electrode shelf 6, and the through connector 8 is connected to the positive electrode shelf 5. The negative electrode column 9 is connected to the negative electrode terminal 16 outside the lid 15. Each through-connecting body 8 passes through a through-hole provided in the partition wall 13 and connects the electrode plates 11 of the adjacent cell chambers 14 in series.

図7には、液式電池(ベント型電池)の例を示したが、鉛蓄電池は、制御弁式電池(VRLA型)でもよい。 Although FIG. 7 shows an example of a liquid battery (vent type battery), the lead storage battery may be a control valve type battery (VRLA type).

次に、集電体および鉛蓄電池の性能評価について説明する。
[試験電池の評価]
単板過充電試験を行う。所定の試験電池を用い、75℃水槽内で定電流1.7A(電流密度:0.0054A/cm2)による過充電試験を5日間行い、その後、2日間休止させる操作(1週間)を3週間繰り返す。電流密度を算出する際の正極板の面積は、正極集電体の枠体の外法の高さと幅との積の2倍とする。
Next, the performance evaluation of the current collector and the lead storage battery will be described.
[Evaluation of test battery]
Perform a veneer overcharge test. Using a predetermined test battery, an overcharge test with a constant current of 1.7 A (current density: 0.0054 A / cm 2 ) was performed for 5 days in a water tank at 75 ° C., and then the operation (1 week) of resting for 2 days was performed for 3 days. Repeat for a week. The area of the positive electrode plate when calculating the current density is twice the product of the height and width of the outer method of the frame of the positive electrode current collector.

3週間の過充電試験後、試験電池を解体し、正極集電体の枠体の第1方向(高さ方向)および第2方向(幅方向)へ最も膨らんでいる部分の寸法をそれぞれ測定し、初期寸法と比較して幅伸び量と高さ伸び量を求める。 After the overcharge test for 3 weeks, the test battery was disassembled, and the dimensions of the most bulging part in the first direction (height direction) and the second direction (width direction) of the frame of the positive electrode current collector were measured. , Find the width elongation and height elongation compared to the initial dimensions.

本発明に係る鉛蓄電池を以下にまとめて記載する。
(1)蓄電池用集電体であって、枠体と、前記枠体に設けられた耳と、前記枠体の内側の内骨と、を有し、前記枠体は、前記耳と連続する第1枠骨と、前記第1枠骨と対向する第2枠骨と、前記第1枠骨と前記第2枠骨とを連結する一対の側部枠骨と、を具備し、前記内骨は、前記第1枠骨から前記第2枠骨に向かう第1方向および一方の前記側部枠骨から他方の前記側部枠骨に向かう第2方向のいずれとも交差する斜め骨を具備し、前記斜め骨の前記第2方向に垂直な断面において、金属の繊維状組織の縞模様が見られ、前記断面の外周領域は、前記繊維状組織が前記断面の輪郭に沿って延びる第1部分と、前記第1部分以外の第2部分と、で構成され、前記断面の輪郭の全長に占める、前記第2部分に対応する部分の長さの百分率をr1%とし、前記側部枠骨の前記第2方向への投影面積Sに対する、前記斜め骨の前記第2方向への投影面積sの積算値Σsの比率:Σs/Sをr2とするとき、r1とr2との積:R1が、110%以下である。
The lead-acid batteries according to the present invention are summarized below.
(1) A current collector for a storage battery, which has a frame body, an ear provided on the frame body, and an inner bone inside the frame body, and the frame body is continuous with the ear. The internal bone comprises a first frame bone, a second frame bone facing the first frame bone, and a pair of side frame bones connecting the first frame bone and the second frame bone. Provided an oblique bone that intersects both the first direction from the first frame bone to the second frame bone and the second direction from one side frame bone to the other side frame bone. In the cross section perpendicular to the second direction of the diagonal bone, a striped pattern of metal fibrous tissue is seen, and the outer peripheral region of the cross section is the first portion where the fibrous tissue extends along the contour of the cross section. The percentage of the length of the portion corresponding to the second portion to the total length of the contour of the cross section, which is composed of the second portion other than the first portion, is r1%, and the side frame bone is said to have the same proportion. The ratio of the integrated value Σs of the projected area s of the diagonal bone in the second direction to the projected area S in the second direction: When Σs / S is r2, the product of r1 and r2: R1 is 110. % Or less.

(2)上記(1)において、前記割合r1が、40%以下である蓄電池用集電体。 (2) In the above (1), the current collector for a storage battery in which the ratio r1 is 40% or less.

(3)上記(1)または(2)において、前記割合R1が、40%以下である蓄電池用集電体。 (3) In the above (1) or (2), the current collector for a storage battery in which the ratio R1 is 40% or less.

(4)上記(1)〜(3)のいずれか1つにおいて、前記側部枠骨の厚さに対する前記内骨の厚さの割合R2が、78〜95%である蓄電池用集電体。 (4) In any one of the above (1) to (3), the current collector for a storage battery in which the ratio R2 of the thickness of the inner bone to the thickness of the side frame bone is 78 to 95%.

(5)上記(1)〜(4)のいずれか1つの鉛蓄電池用集電体と、前記鉛蓄電池用集電体に保持された電極材料と、を備え、前記電極材料の最大厚さTと前記内骨の厚さtとが、T−t≦1mmである電極板。 (5) The lead storage battery current collector according to any one of (1) to (4) above and the electrode material held by the lead storage battery current collector are provided, and the maximum thickness T of the electrode material is provided. And the electrode plate in which the thickness t of the inner bone is Tt ≦ 1 mm.

[実施例]
以下、本発明の実施形態について実施例および比較例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[Example]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

(1)格子体A1の作製
Pb−Ca−Sn系合金の圧延シートを打ち抜き、内骨にプレス加工を施して、集電体として格子体A1を得る。
(1) Preparation of Lattice Body A1 A rolled sheet of Pb-Ca-Sn alloy is punched out, and the inner bone is pressed to obtain a lattice body A1 as a current collector.

格子体A1の緒元は下記の通りである。
<枠体>
枠体の高さH:115mm
側部枠骨の第1方向における長さ:110.5mm
枠体の幅W:137mm
枠体の厚さ:0.95mm(任意の10箇所の平均値)
側部枠骨の第2方向への投影面積S:105mm
The specifications of the lattice body A1 are as follows.
<Frame body>
Frame height H: 115mm
Length of lateral frame bone in first direction: 110.5 mm
Frame width W: 137 mm
Frame thickness: 0.95 mm (average value of any 10 locations)
Projected area of the lateral frame bone in the second direction S: 105 mm 2

<内骨>
内骨の厚さ:0.90mm(任意の10箇所の平均値)
斜め骨の第2方向への投影面積sの積算値Σs:267.0mm
第2部分の割合r1:40%
内骨の合計長さに占める斜め骨の割合:35.9%
斜め骨と横骨との合計長さに占める斜め骨の割合:79.1%
<Inner bone>
Internal bone thickness: 0.90 mm (average value of any 10 points)
Integrated value of projected area s of diagonal bone in the second direction Σs: 267.0 mm 2
Ratio of the second part r1: 40%
Percentage of diagonal bones in total internal bone length: 35.9%
Ratio of diagonal bone to the total length of diagonal bone and lateral bone: 79.1%

<その他>
側部枠骨の厚さに対する内骨の厚さの割合R2:94.7%
r2(Σs/S):2.54
R1(r1(%)×r2):102%
<Others>
Ratio of internal bone thickness to lateral frame bone thickness R2: 94.7%
r2 (Σs / S): 2.54
R1 (r1 (%) x r2): 102%

(2)正極板の作製
鉛粉を含む正極ペーストを調製し、格子体A1に正極ペーストを充填し、熟成乾燥し、未化成の正極板を作製する。正極電極材料の化成後の密度は3.6g/cm3となるように調整する。正極電極材料の最大厚さTと内骨の厚さtとはT−t≦1mの関係を満たす。
(2) Preparation of Positive Electrode Plate A positive electrode paste containing lead powder is prepared, the lattice body A1 is filled with the positive electrode paste, and aged and dried to prepare an unchemicald positive electrode plate. The density of the positive electrode material after chemical conversion is adjusted to 3.6 g / cm 3. The maximum thickness T of the positive electrode material and the thickness t of the internal bone satisfy the relationship of Tt ≦ 1 m.

(3)負極板の作製
鉛粉、水、希硫酸、硫酸バリウム、カーボンブラックおよび有機防縮剤を混合して、負極ペーストを調製する。格子体A1に負極ペーストを充填し、熟成乾燥し、未化成の負極板を得る。
(3) Preparation of negative electrode plate Lead powder, water, dilute sulfuric acid, barium sulfate, carbon black and an organic shrink-proofing agent are mixed to prepare a negative electrode paste. The lattice body A1 is filled with a negative electrode paste and aged and dried to obtain an unchemicald negative electrode plate.

(4)試験電池(2V、定格5時間率容量6Ah)の作製
未化成の正極板1枚とこれを挟持する未化成の負極板2枚とで試験電池を構成し、電解液中で化成を施し、電池A1を作製する。負極板は袋状セパレータに収容する。化成後、満充電状態の各試験電池において、電解液(硫酸水溶液)の20℃における比重を1.28に調整する。
(4) Preparation of test battery (2V, rated 5 hour rate capacity 6Ah) A test battery is composed of one unchemical positive electrode plate and two unchemical negative electrode plates sandwiching the positive electrode plate, and the test battery is formed in an electrolytic solution. The battery A1 is manufactured. The negative electrode plate is housed in a bag-shaped separator. After the chemical conversion, the specific gravity of the electrolytic solution (sulfuric acid aqueous solution) at 20 ° C. is adjusted to 1.28 in each fully charged test battery.

《実施例2》
R2を84.2%に変更するなどして、r1=17.4%、r2=2.26(Σs:237.4mm)と変更したこと以外、実施例1と同様にして、R1=39%の格子体A2を作製し、電池A2を作製する。
<< Example 2 >>
R1 = 39 in the same manner as in Example 1 except that R1 was changed to 84.2% and r1 = 17.4% and r2 = 2.26 (Σs: 237.4 mm 2). % Lattice body A2 is produced, and a battery A2 is produced.

《実施例3》
R2を79%に変更するなどして、r1=10.1%、r2=2.12に変更したこと以外、実施例1と同様にして、R1=21%の格子体A3を作製し、電池A3を作製する。
<< Example 3 >>
A lattice body A3 having R1 = 21% was produced in the same manner as in Example 1 except that R2 was changed to 79% and r1 = 10.1% and r2 = 2.12. A3 is produced.

《比較例1》
R2を97.9%に変更するなどして、r1=43.8%、r2=2.63(Σs:275.9mm))に変更したこと以外、実施例1と同様にして、R1=115%の格子体B1を作製し、電池B1を作製する。
<< Comparative Example 1 >>
R1 = in the same manner as in Example 1 except that R2 was changed to 97.9% and r1 = 43.8%, r2 = 2.63 (Σs: 275.9 mm 2)). A 115% lattice body B1 is produced, and a battery B1 is produced.

[評価結果]
単板過充電試験の結果を表1および図8に示す。
[Evaluation results]
The results of the single plate overcharge test are shown in Table 1 and FIG.

Figure 2021103630
Figure 2021103630

表1、図8より、R1が110%を超えると、幅伸びが顕著になることが理解できる。 From Table 1 and FIG. 8, it can be understood that when R1 exceeds 110%, the width elongation becomes remarkable.

本発明に係る鉛蓄電池用格子体は、制御弁式および液式の鉛蓄電池に適用可能であり、自動車、バイクなどの始動用電源や、電動車両(フォークリフトなど)などの産業用蓄電装置などの電源として好適に利用できる。 The lead-acid battery lattice body according to the present invention is applicable to control valve type and liquid type lead-acid batteries, and is used for starting power sources for automobiles, motorcycles, etc., and industrial power storage devices for electric vehicles (forklifts, etc.). It can be suitably used as a power source.

1:鉛蓄電池、2:負極板、3:正極板、4:セパレータ、5:正極棚部、6:負極棚部、7:正極柱、8:貫通接続体、9:負極柱、11:極板群、12:電槽、13:隔壁、14:セル室、15:蓋、16:負極端子、17:正極端子、18:液口栓、100:集電体、110:枠体、111:第1枠骨、112:第2枠骨、113,114:側部枠骨、120:内骨、121:縦骨、122:横骨、123:斜め骨、130:耳、210:第1部分、220:第2部分 1: Lead-acid battery, 2: Negative electrode plate, 3: Positive electrode plate, 4: Separator, 5: Positive electrode shelf, 6: Negative electrode shelf, 7: Positive electrode column, 8: Through connector, 9: Negative electrode column, 11: Pole Plate group, 12: battery case, 13: partition wall, 14: cell chamber, 15: lid, 16: negative electrode terminal, 17: positive electrode terminal, 18: liquid port plug, 100: current collector, 110: frame, 111: 1st frame bone, 112: 2nd frame bone, 113, 114: lateral frame bone, 120: internal bone, 121: vertical bone, 122: lateral bone, 123: diagonal bone, 130: ear, 210: 1st part , 220: Part 2

Claims (5)

枠体と、前記枠体に設けられた耳と、前記枠体の内側の内骨と、を有し、
前記枠体は、前記耳と連続する第1枠骨と、前記第1枠骨と対向する第2枠骨と、前記第1枠骨と前記第2枠骨とを連結する一対の側部枠骨と、を具備し、
前記内骨は、前記第1枠骨から前記第2枠骨に向かう第1方向および一方の前記側部枠骨から他方の前記側部枠骨に向かう第2方向のいずれとも交差する斜め骨を具備し、
前記斜め骨の前記第2方向に垂直な断面において、金属の繊維状組織の縞模様が見られ、前記断面の外周領域は、前記繊維状組織が前記断面の輪郭に沿って延びる第1部分と、前記第1部分以外の第2部分と、で構成され、
前記断面の輪郭の全長に占める、前記第2部分に対応する部分の長さの百分率をr1%とし、
前記側部枠骨の前記第2方向への投影面積Sに対する、前記斜め骨の前記第2方向への投影面積sの積算値Σsの比率:Σs/Sをr2とするとき、
r1とr2との積:R1が、110%以下である、蓄電池用集電体。
It has a frame, ears provided on the frame, and an inner bone inside the frame.
The frame body is a pair of side frames connecting the first frame bone continuous with the ear, the second frame bone facing the first frame bone, and the first frame bone and the second frame bone. Equipped with bones,
The internal bone is an oblique bone that intersects with both the first direction from the first frame bone to the second frame bone and the second direction from one side frame bone to the other side frame bone. Equipped with
In the cross section perpendicular to the second direction of the oblique bone, a striped pattern of metal fibrous tissue is seen, and the outer peripheral region of the cross section is the first portion where the fibrous tissue extends along the contour of the cross section. , A second part other than the first part,
The percentage of the length of the portion corresponding to the second portion in the total length of the contour of the cross section is r1%.
When the ratio of the integrated value Σs of the projected area s of the diagonal bone in the second direction to the projected area S of the side frame bone in the second direction: Σs / S is r2.
Product of r1 and r2: A current collector for a storage battery in which R1 is 110% or less.
前記割合r1は、40%以下である、請求項1に記載の蓄電池用集電体。 The current collector for a storage battery according to claim 1, wherein the ratio r1 is 40% or less. 前記割合R1が、40%以下である、請求項1または2に記載の蓄電池用集電体。 The current collector for a storage battery according to claim 1 or 2, wherein the ratio R1 is 40% or less. 前記側部枠骨の厚さに対する前記内骨の厚さの割合R2が、78〜95%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電池用集電体。 The current collector for a storage battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio R2 of the thickness of the inner bone to the thickness of the side frame bone is 78 to 95%. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の鉛蓄電池用集電体と、前記鉛蓄電池用集電体に保持された電極材料と、を備え、
前記電極材料の最大厚さTと前記内骨の厚さtとが、T−t≦1mmである、電極板。
The lead-acid battery current collector according to any one of claims 1 to 4 and an electrode material held by the lead-acid battery current collector are provided.
An electrode plate in which the maximum thickness T of the electrode material and the thickness t of the internal bone are Tt ≦ 1 mm.
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