JP7057463B1 - 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7057463B1 JP7057463B1 JP2021071283A JP2021071283A JP7057463B1 JP 7057463 B1 JP7057463 B1 JP 7057463B1 JP 2021071283 A JP2021071283 A JP 2021071283A JP 2021071283 A JP2021071283 A JP 2021071283A JP 7057463 B1 JP7057463 B1 JP 7057463B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- current collector
- lead
- negative electrode
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 1,3-dioxa-2$l^{6}-thia-4-mercuracyclobutane 2,2-dioxide Chemical compound [Hg+2].[O-]S([O-])(=O)=O DOBUSJIVSSJEDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000370 mercury sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 6
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 61
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 56
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 25
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003771 C cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002142 lead-calcium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/18—Lead-acid accumulators with bipolar electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C11/00—Alloys based on lead
- C22C11/06—Alloys based on lead with tin as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
- H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
- H01M10/14—Assembling a group of electrodes or separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
- H01M4/662—Alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/471—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof
- H01M50/477—Spacing elements inside cells other than separators, membranes or diaphragms; Manufacturing processes thereof characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
- H01M50/541—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges for lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【課題】コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池を提供する。【解決手段】正極用集電板１１１ａ，１１１ａａは鉛合金シートからなり、合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、セル部材１１０の正極１１１の側および負極１１２の側の両方を覆う基板１２１の一面に配置された正極用集電板１１１ａの厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する正極用集電板１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である。【選択図】図１
Description
本発明は、双極型（バイポーラ型）鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
近年、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備が増えている。このような発電設備においては、発電量を制御することができないことから、蓄電池を利用して電力負荷の平準化を図るようにしている。すなわち、発電量が消費量よりも多いときには差分を蓄電池に充電する一方、発電量が消費量よりも小さいときには差分を蓄電池から放電するようにしている。上述した蓄電池としては、経済性や安全性等の観点から、鉛蓄電池が多用されている。このような従来の鉛蓄電池としては、例えば、下記特許文献１に記載された双極型鉛蓄電池が知られている。
この双極型鉛蓄電池は、額縁形で樹脂製のフレームの内側に、樹脂製の基板が取り付けられている。基板の両面には鉛層が配置されている。基板の一面の鉛層には、正極用活物質層が隣接し、他面の鉛層には、負極用活物質層が隣接している。また、額縁形で樹脂製のスペーサを有し、その内側には、電解液を含浸させたガラスマットが配設されている。そして、フレームとスペーサとを交互に複数積層し、フレームとスペーサとの間が接着剤等で接着されている。また、基板に設けた貫通穴を介して、基板の両面の鉛層が接続されている。
すなわち、特許文献１に記載された双極型鉛蓄電池は、正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および正極と負極との間に介在するセパレータ（ガラスマット）を備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有している。また、空間形成部材は、セル部材の正極側および負極側の少なくとも一方を覆う基板と、セル部材の側面を囲う枠体（二極式プレートおよび端部プレートの枠部とスペーサ）と、を含んでいる。また、セル部材と空間形成部材の基板とが交互に積層状態で配置され、セル部材同士が直列に電気的に接続され、隣接する枠体同士が接合されている。
そして、特許文献１には、基板の両面に配置される鉛層として鉛箔を使用することが記載されているが、鉛箔として具体的にどのような組成のものを使用するかについては記載されていない。
一般的な鉛蓄電池の集電板用鉛合金の組成に関しては、例えば特許文献２に以下の記載がある。初期の鉛－カルシウム合金は、通常、比較的高い含有率（たとえば、０．０８％以上）のカルシウムおよび比較的低い含有率（たとえば、０．３５－０．５％）の錫を含んでいるために、これらの合金から生産される正極格子は、急速に硬化し、容易にハンドリングされて板にペーストされ得る利点があるが、Ｓｎ3Ｃａ析出物の上に形成されるＰｂ3Ｃａ析出物が合金を硬化させる傾向があり、高温用途における正極格子の腐食および成長の増加をもたらす傾向がある。また、格子用合金として一般に利用されるカルシウムの含有率が非常に低い（０．０２－０．０５％）鉛合金は、非常に軟質で、ハンドリングするのが難しく、非常にゆっくり硬化する。そして、カルシウム含有率が非常に低い鉛合金は、通常、比較的低い量の錫および比較的高い量の銀を含有し、これらの合金は、耐腐食性が高い傾向があるが、これらの合金には、ハンドリングしにくい問題や薄い集電板（集電シート）にするための特別な処置を必要とする問題がある。
また、特許文献３には、合金組成が、Ｃａ０．０３～０．０９重量％、Ｓｎ１．０５～１．５０重量％、残部鉛から成る格子基板に正極活物質を充填して正極板とし、これを電池として使用した場合、その格子基板の腐食量が２０％以下に抑制されることが記載されている。
また、特許文献４には、０．５質量％～２．０質量％のＡｇを含み、０．２５質量％～６．０質量％のＳｎを含み、残部がＰｂからなる鉛合金を圧延して構成した蓄電池用圧延鉛合金が記載されている。そして、この圧延鉛合金は、０．００１質量％程度のＣａを含有することはあるが、従来の蓄電池用Ｐｂ－Ｃａ合金のように０．０３質量％～０．１質量％程度のＣａを含むものではない。さらに、この圧延鉛合金は、従来のＰｂ－Ｃａ系の圧延鉛合金と同様、酸化によって表面に均一な厚みを有する腐食層が形成するものの、従来のＰｂ－Ｃａ系合金と比較して腐食量を顕著に低減でき、蓄電池の正極集電体用鉛合金として好適である、と記載されている。
また、特許文献３および４に記載された合金からなるシートは「鉛合金シートの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である、鉛合金シート」である可能性がある。
鉛蓄電池の劣化原因の一つに、正極用集電板の腐食がある。電池使用期間が長くなるほど、正極用集電板の腐食は進行し、腐食が進むと活物質の保持ができなくなり、電池としての性能が低下してしまう。それだけでなく、腐食によって脱落した正極用集電板が負極に接してしまった場合、短絡の可能性もある。
特に、バイポーラ型鉛蓄電池の場合、電流分布が面での反応となるため、電荷移動抵抗を考慮する必要がなく、集電板を薄くすることが可能であるが、正極と負極との距離が近いため、正極用集電板の腐食が多いと致命的な欠陥が生じる恐れがあることから、正極用集電板の腐食を抑制する必要がある。
一方、蓄電システムに使用する鉛蓄電池は、長期間（例えば、１５年間）の運用に耐える寿命性能を有している必要があるが、電池を使用し続けることで正極鉛箔が腐食し、電池が寿命となってしまうことがある。また、蓄電システムに使用する鉛蓄電池は、電池容量が高いものである必要があるため、高い寿命性能と高い容量性能が両立したものであることが求められる。また、蓄電池の価格は、蓄電システムの価格に占める割合が大きいため、コストを低減することも求められる。
本発明の課題は、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池を提供することである。
前述した課題を解決するための本発明の第一態様は、以下の構成(1)～(4)を有する双極型鉛蓄電池である。
(1)正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有する。
(2)前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極側および前記負極側の両方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含む。前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置されている。隣接する前記枠体が接合されている。
(3)前記正極用集電板は鉛合金シートからなり、前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である鉛合金シートからなる。
(4)前記正極用集電板の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である。
(1)正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有する。
(2)前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極側および前記負極側の両方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含む。前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置されている。隣接する前記枠体が接合されている。
(3)前記正極用集電板は鉛合金シートからなり、前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である鉛合金シートからなる。
(4)前記正極用集電板の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である。
本発明の第二態様は、上記構成(1)(2)を有する双極型鉛蓄電池の製造方法であって、以下の(5)(6)を有する。
(5)前記正極用集電板として、厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下の鉛合金シートを使用する。前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。
(6)前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）を、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下となるように設定する。
(5)前記正極用集電板として、厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下の鉛合金シートを使用する。前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。
(6)前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）を、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下となるように設定する。
本発明の双極型鉛蓄電池および本発明の方法で得られた双極型鉛蓄電池によれば、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池となることが期待できる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。
〔全体構成〕
先ず、この実施形態の双極（バイポーラ）型鉛蓄電池の全体構成について説明する。
〔全体構成〕
先ず、この実施形態の双極（バイポーラ）型鉛蓄電池の全体構成について説明する。
図１に示すように、この実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、複数のセル部材１１０と、複数枚のバイプレート（空間形成部材）１２０と、第一のエンドプレート（空間形成部材）１３０と、第二のエンドプレート（空間形成部材）１４０を有する。図１ではセル部材１１０が三個積層された双極型鉛蓄電池１００を示しているが、セル部材１１０の数は電池設計により決定される。また、バイプレート１２０の数はセル部材１１０の数に応じて決まる。
セル部材１１０の積層方向をＺ方向（図１及び図２の上下方向）とし、Ｚ方向に垂直な方向をＸ方向とする。
セル部材１１０は、正極１１１、負極１１２、およびセパレータ（電解質層）１１３を備えている。セパレータ１１３には電解液が含浸されている。正極１１１は、正極用鉛箔（正極用集電板）１１１ａ，１１１ａａと正極用活物質層１１１ｂを有する。負極１１２は負極用鉛箔（負極用集電板）１１２ａ，１１２ａａと負極用活物質層１１２ｂを有する。セパレータ１１３は、正極１１１と負極１１２との間に介在している。セル部材１１０において、正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、セパレータ１１３、負極用活物質層１１２ｂ、および負極用鉛箔１１２ａ，１１２ａａは、この順に積層されている。
Ｚ方向の寸法（厚さ）は、正極用鉛箔１１１ａの方が負極用鉛箔１１２ａより大きく（厚く）、正極用活物質層１１１ｂの方が負極用活物質層１１２ｂより大きい（厚い）。
複数のセル部材１１０は、Ｚ方向に間隔を開けて積層配置され、この間隔の部分にバイプレート１２０の基板１２１が配置されている。つまり、複数のセル部材１１０は、バイプレート１２０の基板１２１を間に挟んだ状態で積層されている。
複数枚のバイプレート１２０と第一のエンドプレート１３０と第二のエンドプレート１４０は、複数のセル部材１１０を個別に収容する複数の空間（セル）Ｃを形成するための部材である。
図２に示すように、バイプレート１２０は、平面形状が長方形の基板１２１と、基板１２１の四つの端面を覆う枠体１２２と、基板１２１の両面から垂直に突出する柱部１２３とからなり、基板１２１と枠体１２２と柱部１２３は一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１２１の各面から突出する柱部１２３の数は一つであってもよいし、複数であってもよい。
Ｚ方向において、枠体１２２の寸法は基板１２１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１２３の突出端面間の寸法は枠体１２２の寸法と同じである。そして、複数のバイプレート１２０が枠体１２２および柱部１２３同士を接触させて積層することにより、基板１２１と基板１２１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触する柱部１２３同士により、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、負極用鉛箔１１２ａ，１１２ａａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１２３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
バイプレート１２０の基板１２１は、板面を貫通する複数の貫通穴１２１ａを有する。基板１２１の一面に第一の凹部１２１ｂが、他面に第二の凹部１２１ｃが形成されている。第一の凹部１２１ｂの深さは第二の凹部１２１ｃの深さより深い。第一の凹部１２１ｂおよび第二の凹部１２１ｃのＸ方向およびＹ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。
バイプレート１２０の基板１２１は、Ｚ方向で、隣り合うセル部材１１０の間に配置されている。バイプレート１２０の基板１２１は、セル部材１１０の正極１１１の側と、その隣のセル部材１１０の負極１１２の側と、の両方を覆う基板である。バイプレート１２０の基板１２１の第一の凹部１２１ｂに、セル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａが接着剤層１５０を介して配置されている。
また、バイプレート１２０の基板１２１の第二の凹部１２１ｃに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａが接着剤層１５０を介して配置されている。
バイプレート１２０の基板１２１の貫通穴１２１ａに導通体１６０が配置され、導通体１６０の両端面は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａと接触し、結合されている。つまり、導通体１６０により正極用鉛箔１１１ａと負極用鉛箔１１２ａとが電気的に接続されている。その結果、複数のセル部材１１０の全てが電気的に直列に接続されている。
図１に示すように、第一のエンドプレート１３０は、セル部材１１０の正極側を覆う基板１３１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１３２と、基板１３１の一面（最も正極側に配置されるバイプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１３３とからなる。基板１３１の平面形状は長方形であり、基板１３１の四つの端面が枠体１３２で覆われ、基板１３１と枠体１３２と柱部１３３が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１３１の一面から突出する柱部１３３の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１３３と接触させるバイプレート１２０の柱部１２３に対応させる。
Ｚ方向において、枠体１３２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１３３の突出端面間の寸法は枠体１３２の寸法と同じである。そして、最も外側（正極側）に配置されるバイプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１３２および柱部１３３を接触させて積層することにより、バイプレート１２０の基板１２１と第一のエンドプレート１３０の基板１３１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイプレート１２０の柱部１２３と第一のエンドプレート１３０の柱部１３３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
最も外側（正極側）に配置されるセル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１３３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
第一のエンドプレート１３０の基板１３１の一面に凹部１３１ｂが形成されている。凹部１３１ｂのＸ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａａのＸ方向の寸法に対応させてある。第一のエンドプレート１３０の基板１３１の一面に配置された正極用鉛箔１１１ａａのＺ方向の寸法は、バイプレート１２０の基板１２１の一面に配置された正極用鉛箔１１１ａのＺ方向の寸法よりも大きい。
第一のエンドプレート１３０の基板１３１の凹部１３１ｂに、セル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａａが接着剤層１５０を介して配置されている。
また、第一のエンドプレート１３０は、凹部１３１ｂ内の正極用鉛箔１１１ａａと電気的に接続された正極端子を備えている。
第二のエンドプレート１４０は、セル部材１１０の負極側を覆う基板１４１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１４２と、基板１４１の一面（最も負極側に配置されるバイプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１４３とからなる。基板１４１の平面形状は長方形であり、基板１４１の四つの端面が枠体１４２で覆われ、基板１４１と枠体１４２と柱部１４３が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１４１の一面から突出する柱部１４３の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１４３と接触させるバイプレート１２０の柱部１２３に対応させる。
Ｚ方向において、枠体１４２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、二つの柱部１４３の突出端面間の寸法は枠体１４２の寸法と同じである。そして、最も外側（負極側）に配置されるバイプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１４２および柱部１４３を接触させて積層することにより、バイプレート１２０の基板１２１と第二のエンドプレート１４０の基板１４１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイプレート１２０の柱部１２３と第二のエンドプレート１４０の柱部１４３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
最も外側（負極側）に配置されるセル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１４３を貫通させる貫通穴１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
第二のエンドプレート１４０の基板１４１の一面に凹部１４１ｂが形成されている。凹部１４１ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法は、負極用鉛箔１１２ａａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。第二のエンドプレート１４０の基板１４１の一面に配置された負極用鉛箔１１２ａａのＺ方向の寸法は、バイプレート１２０の基板１２１の他面に配置された負極用鉛箔１１２ａのＺ方向の寸法よりも大きい。
第二のエンドプレート１４０の基板１４１の凹部１４１ｂに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａａが接着剤層１５０を介して配置されている。
また、第二のエンドプレート１４０は、凹部１４１ｂ内の負極用鉛箔１１２ａａと電気的に接続された負極端子を備えている。
なお、上記説明から分かるように、バイプレート１２０は、セル部材１１０の正極側および負極側の両方を覆う基板１２１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１２２と、を含む空間形成部材である。第一のエンドプレート１３０は、セル部材１１０の正極側のみ（正極側および負極側の一方）を覆う基板１３１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１３２と、を含む空間形成部材である。第二のエンドプレート１４０は、セル部材１１０の負極側のみ（正極側および負極側の一方）を覆う基板１４１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１４２と、を含む空間形成部材である。つまり、基板１２１，１３１，１４１は、セル部材１１０の正極の側および負極の側の少なくとも一方を覆う基板であり、基板１２１はセル部材１１０の正極の側および負極の側の両方を覆う基板である。
〔集電板の構成〕
バイプレート１２０の基板１２１の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。
〔集電板の構成〕
バイプレート１２０の基板１２１の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。
また、正極用鉛箔１１１ａは、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上０．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートまたは鋳造シートの非熱処理材で形成されている。
また、正極用鉛箔１１１ａの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量は、１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。
第一のエンドプレート１３０の凹部１３１ｂに配置される正極用鉛箔（正極用集電板）１１１ａａは、厚さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートまたは鋳造シートの非熱処理材で形成されている。
バイプレート１２０の基板１２１の凹部１２１ｃに配置される負極用鉛箔（基板１２１の他面に配置される負極用集電板）１２１ａの厚さは０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。負極用鉛箔１１２ａをなす合金は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が０．５質量％以上２質量％以下の鉛合金である。
第二のエンドプレート１４０の凹部１４１ｂに配置される負極用鉛箔（負極用集電板）１１２ａａは、厚さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、負極用鉛箔１１２ａａをなす合金は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が０．５質量％以上２質量％以下の鉛合金である。
〔作用、効果〕
実施形態の双極型鉛蓄電池１００では、バイプレート１２０の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（バイプレート１２０の基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。また、正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量は、１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。これにより、双極型鉛蓄電池１００は、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる高い寿命性能と高い容量性能とが両立したものとなる。
〔作用、効果〕
実施形態の双極型鉛蓄電池１００では、バイプレート１２０の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（バイプレート１２０の基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。また、正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量は、１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。これにより、双極型鉛蓄電池１００は、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる高い寿命性能と高い容量性能とが両立したものとなる。
比（Ａ／Ｂ）が０．１１未満であると、正極用鉛箔１１１ａが腐食し易くなって長期運用には耐えられない。一方、比（Ａ／Ｂ）が０．６７を超えるほど大きい場合には、正極用鉛箔１１１ａの体積が極端に大きくなることで、材料コストが高くつくとともに、セル室Ｃの体積を大きくしない限り、セル室Ｃに入れられる電解液の量が減るため、電池容量が低下する可能性がある。
実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、充電量が定格容量の１００％を超えない（例えば、９９％以下、９５％以下、２０％以上９９％以下、２５％以上９５％以下となる）状態で使用（運用）されることが好ましい。このような部分充電状態（PSOC：Partial State of Charge）での運用は充電効率が高く、正極用鉛箔１１１ａの腐食が抑制される。つまり、実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、蓄電システム用の鉛蓄電池として好適である。
「正極用鉛箔の試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である正極用鉛箔」は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上０．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金を圧延または鋳造によりシート状にし、熱処理を行わない方法で製造することができる。
［正極用集電板の準備］
〔圧延シートおよび鋳造シートの製造〕
下記の合金Ａ～合金Ｅからなり厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートと、下記の合金Ｃからなり厚さが０．０９ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．６０ｍｍである圧延シートを、以下の方法で製造した。
〔圧延シートおよび鋳造シートの製造〕
下記の合金Ａ～合金Ｅからなり厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートと、下記の合金Ｃからなり厚さが０．０９ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．６０ｍｍである圧延シートを、以下の方法で製造した。
圧延シートの製法：鉛合金スラブを、多段圧延機により所定厚みになるまで圧延した後、所定の寸法に打ち抜くことで圧延シートを作製した。
鋳造シートの製法：所定寸法および厚みの鋳型を作製し、溶融させた鉛合金を鋳型に流し込み、冷却後に鋳型から取り出すことで、鋳造シートを作製した。
＜合金Ａ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０３８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｂ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｃ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１０質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｄ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が０．８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｅ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０２６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ａ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０３８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｂ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｃ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１０質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｄ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が０．８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｅ＞
錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０２６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
〔各正極用集電板の切り出し〕
＜サンプルNo.1～No.6＞
上記合金Ａ～合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が２６．７ｃｍ、短辺が２５．０ｃｍ（つまり、面積が６６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.1～No.6の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.7～No.10＞
上記合金Ｄまたは合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が３５．０ｃｍ、短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.7～No.10の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.11＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１７．８ｃｍ（つまり、面積が４４５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.11の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.12＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２２．２ｃｍ（つまり、面積が５５５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.12の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.13＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３１．７ｃｍ（つまり、面積が１１０９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.13の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.14＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４４．４ｃｍ（つまり、面積が２２２０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.14の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.15＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５５．６ｃｍ（つまり、面積が３３３６．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.15の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.1～No.6＞
上記合金Ａ～合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が２６．７ｃｍ、短辺が２５．０ｃｍ（つまり、面積が６６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.1～No.6の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.7～No.10＞
上記合金Ｄまたは合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が３５．０ｃｍ、短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.7～No.10の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.11＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１７．８ｃｍ（つまり、面積が４４５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.11の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.12＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２２．２ｃｍ（つまり、面積が５５５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.12の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.13＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３１．７ｃｍ（つまり、面積が１１０９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.13の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.14＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４４．４ｃｍ（つまり、面積が２２２０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.14の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.15＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５５．６ｃｍ（つまり、面積が３３３６．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.15の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.16＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５９．３ｃｍ（つまり、面積が３５５８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.16の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.17＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.17の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.18＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.18の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.19＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.19の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.20＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４０．０ｃｍ（つまり、面積が２０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.20の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５９．３ｃｍ（つまり、面積が３５５８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.16の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.17＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.17の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.18＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.18の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.19＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.19の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.20＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４０．０ｃｍ（つまり、面積が２０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.20の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.21＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５０．０ｃｍ（つまり、面積が３０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.21の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.22＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５３．３ｃｍ（つまり、面積が３１９８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.22の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.23＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が８．９ｃｍ（つまり、面積が１３３．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.23の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.24＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.24の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.25＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.25の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５０．０ｃｍ（つまり、面積が３０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.21の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.22＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５３．３ｃｍ（つまり、面積が３１９８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.22の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.23＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が８．９ｃｍ（つまり、面積が１３３．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.23の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.24＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.24の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.25＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.25の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.26＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.26の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.27＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３０．５ｃｍ（つまり、面積が１０６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.27の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.28＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が８．０ｃｍ（つまり、面積が８０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.28の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.29＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が９．１ｃｍ（つまり、面積が１００．１ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.29の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.30＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１３．３ｃｍ（つまり、面積が１９９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.30の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.26の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.27＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３０．５ｃｍ（つまり、面積が１０６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.27の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.28＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が８．０ｃｍ（つまり、面積が８０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.28の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.29＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が９．１ｃｍ（つまり、面積が１００．１ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.29の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.30＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１３．３ｃｍ（つまり、面積が１９９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.30の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.31＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.31の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.32＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が６００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.32の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.33＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が６３９．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.33の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.34＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が６．７ｃｍ（つまり、面積が６７．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.34の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.35＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が７．６ｃｍ（つまり、面積が８３．６ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.35の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.31の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.32＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が６００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.32の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.33＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が６３９．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.33の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.34＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が６．７ｃｍ（つまり、面積が６７．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.34の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.35＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が７．６ｃｍ（つまり、面積が８３．６ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.35の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.36＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.36の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.37＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.37の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.38＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.38の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.39＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が５３２．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.39の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.36の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.37＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.37の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.38＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.38の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.39＞
上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が５３２．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.39の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
［腐食量の測定］
下記の合金Ａ～合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、幅１５ｍｍ、長さ７０ｍｍの試験片に切断して、濃度３８質量％（比重１．２８）の６０℃硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位(ｖｓ：Ｈｇ／Ｈｇ2ＳＯ4）で２８日間連続の陽極酸化を行った後、生成酸化物を除去した。そして、試験前後に質量を測定し、その値から試験による質量の減少量を算出し、試験片の全表面積当たりの質量減少量を腐食量（ｍｇ／ｃｍ2）とした。
［双極型鉛蓄電池の組み立て］
サンプルNo.1～No.39の各正極用集電板を正極用鉛箔１１１ａとして用い、図１に示す構造を有し、定格容量が４５ＡｈとなるようにNo.1～No.39の双極型鉛蓄電池を組み立てた。正極用鉛箔１１１ａａとしては、サンプル毎に、正極用鉛箔１１１ａと同じ合金を用い同じ製法により得られ、正極用鉛箔１１１ａと同じ長方形で、厚さが１．５０ｍｍであるシートを使用した。正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ以外は、全てのサンプルで同じ構成とした。
下記の合金Ａ～合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、幅１５ｍｍ、長さ７０ｍｍの試験片に切断して、濃度３８質量％（比重１．２８）の６０℃硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位(ｖｓ：Ｈｇ／Ｈｇ2ＳＯ4）で２８日間連続の陽極酸化を行った後、生成酸化物を除去した。そして、試験前後に質量を測定し、その値から試験による質量の減少量を算出し、試験片の全表面積当たりの質量減少量を腐食量（ｍｇ／ｃｍ2）とした。
［双極型鉛蓄電池の組み立て］
サンプルNo.1～No.39の各正極用集電板を正極用鉛箔１１１ａとして用い、図１に示す構造を有し、定格容量が４５ＡｈとなるようにNo.1～No.39の双極型鉛蓄電池を組み立てた。正極用鉛箔１１１ａａとしては、サンプル毎に、正極用鉛箔１１１ａと同じ合金を用い同じ製法により得られ、正極用鉛箔１１１ａと同じ長方形で、厚さが１．５０ｍｍであるシートを使用した。正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ以外は、全てのサンプルで同じ構成とした。
負極用鉛箔１１２ａとしては、錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートであって、厚さが１．０ｍｍであるシートを使用した。負極用鉛箔１１２ａａとしては、厚さが１．５０ｍｍで異なる以外は負極用鉛箔１１２ａと同じ圧延シートを使用した。
正極用活物質層１１１ｂおよび負極用活物質層１１２ｂは鉛化合物からなるもの、セパレータ１１３はガラス繊維からなるものであって、それぞれ定格容量４５Ａｈに対応させた厚さのものを使用した。
［容量試験］
No.1～No.39の各双極型鉛蓄電池を、水温が２５℃±２℃に制御された水槽内に置き、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまで、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で放電し、放電持続時間を記録し、放電電流と放電持続時間から１０時間率容量を計算した。
［寿命試験］
先ず、電池を満充電状態にした。次に、下記の（１）と（２）を繰り返し、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまでのサイクル数を調べて、そのサイクル数を寿命とした。
（１）定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で７時間放電する。つまり、定格容量に対してＤＯＤ７０％の放電を行う。
（２）ＣＣ－ＣＶ充電を実施する。具体的には、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で充電し、電池の端子電圧が２．４５Ｖ／セルに到達したら、定電圧充電を行う。この充電は、放電電気量に対して充電電気量が１０４％になるまで行う。
［性能評価、判定］
容量試験については、１０時間率容量（Ａｈ）が定格容量以上となっていれば容量性能が良好である（〇）と判定し、定格容量未満であれば不良である（×）と判定した。
［容量試験］
No.1～No.39の各双極型鉛蓄電池を、水温が２５℃±２℃に制御された水槽内に置き、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまで、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で放電し、放電持続時間を記録し、放電電流と放電持続時間から１０時間率容量を計算した。
［寿命試験］
先ず、電池を満充電状態にした。次に、下記の（１）と（２）を繰り返し、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまでのサイクル数を調べて、そのサイクル数を寿命とした。
（１）定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で７時間放電する。つまり、定格容量に対してＤＯＤ７０％の放電を行う。
（２）ＣＣ－ＣＶ充電を実施する。具体的には、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で充電し、電池の端子電圧が２．４５Ｖ／セルに到達したら、定電圧充電を行う。この充電は、放電電気量に対して充電電気量が１０４％になるまで行う。
［性能評価、判定］
容量試験については、１０時間率容量（Ａｈ）が定格容量以上となっていれば容量性能が良好である（〇）と判定し、定格容量未満であれば不良である（×）と判定した。
寿命については、上述の寿命試験で寿命が４５００サイクル以上であれば、長期運用に耐える寿命性能を有している（〇）と判定し、４５００サイクル未満であれば長期運用に耐えられない（×）と判定した。
そして、容量性能が良好で、長期運用に耐える寿命性能を有していれば、総合評価で合格（〇）と判定した。
これらの結果を各鉛合金シートの構成とともに表１、表２に示す。
表１の結果から、正極用鉛箔１１１ａの厚さが０．３０ｍｍで、定格容量が４５Ａｈで、Ａ／Ｂが０．４４または０．６７のとき、正極用鉛箔１１１ａの腐食量が９０ｍｇ／ｃｍ2以下であれば、良好な容量性能と長期運用に耐える寿命性能の両方が達成できることが分かる。
表２の結果から、正極用鉛箔１１１ａの腐食量が３０ｍｇ／ｃｍ2で、定格容量が４５Ａｈで、Ａ／Ｂが０．１１以上０．６７以下のとき、正極用鉛箔１１１ａの厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であれば、良好な容量性能と長期運用に耐える寿命性能の両方が達成できることが分かる。
１００ 双極（バイポーラ）型鉛蓄電池
１１０ セル部材
１１１ 正極
１１２ 負極
１１１ａ 正極用鉛箔（バイプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
１１１ａａ 正極用鉛箔（第一のエンドプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
１１１ｂ 正極用活物質層
１１２ａ 負極用鉛箔（バイプレートの基板の他面に配置された負極用集電板）
１１２ａａ 負極用鉛箔（第二のエンドプレートの基板の一面に配置された負極用集電板）
１１２ｂ 負極用活物質層
１１３ セパレータ
１２０ バイプレート
１２１ バイプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の両方を覆う基板）
１２１ａ 基板の貫通穴
１２１ｂ 基板の第一の凹部
１２１ｃ 基板の第二の凹部
１２２ バイプレートの枠体
１３０ 第一のエンドプレート
１３１ 第一のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
１３２ 第一のエンドプレートの枠体
１４０ 第二のエンドプレート
１４１ 第二のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
１４２ 第二のエンドプレートの枠体
１５０ 接着剤層
１６０ 導通体
Ｃ セル（セル部材を収容する空間）
１１０ セル部材
１１１ 正極
１１２ 負極
１１１ａ 正極用鉛箔（バイプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
１１１ａａ 正極用鉛箔（第一のエンドプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
１１１ｂ 正極用活物質層
１１２ａ 負極用鉛箔（バイプレートの基板の他面に配置された負極用集電板）
１１２ａａ 負極用鉛箔（第二のエンドプレートの基板の一面に配置された負極用集電板）
１１２ｂ 負極用活物質層
１１３ セパレータ
１２０ バイプレート
１２１ バイプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の両方を覆う基板）
１２１ａ 基板の貫通穴
１２１ｂ 基板の第一の凹部
１２１ｃ 基板の第二の凹部
１２２ バイプレートの枠体
１３０ 第一のエンドプレート
１３１ 第一のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
１３２ 第一のエンドプレートの枠体
１４０ 第二のエンドプレート
１４１ 第二のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
１４２ 第二のエンドプレートの枠体
１５０ 接着剤層
１６０ 導通体
Ｃ セル（セル部材を収容する空間）
Claims (3)
- 正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、
前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、
を有し、
前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含み、
前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置され、
前記複数のセル部材が直列に電気的に接続され、隣接する前記枠体が接合されている双極型鉛蓄電池であって、
前記正極用集電板は鉛合金シートからなり、前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、
前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の両方を覆う前記基板の一面に配置された前記正極用集電板の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、
当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する前記一面に配置された前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である双極型鉛蓄電池。 - 充電量が定格容量の１００％を超えない状態で使用される請求項１記載の双極型鉛蓄電池。
- 双極型鉛蓄電池の製造方法であって、
当該双極型鉛蓄電池は、
正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、
前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、
を有し、
前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含み、
前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置され、
前記複数のセル部材が直列に電気的に接続され、隣接する前記枠体が接合されたものであり、
前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の両方を覆う前記基板の一面に配置する前記正極用集電板として、
厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下の鉛合金シートを使用し、前記合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、
前記一面に配置する前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）を、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下となるように設定する双極型鉛蓄電池の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021071283A JP7057463B1 (ja) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
| PCT/JP2022/003586 WO2022224531A1 (ja) | 2021-04-20 | 2022-01-31 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
| US18/491,469 US20240055671A1 (en) | 2021-04-20 | 2023-10-20 | Bipolar Lead-Acid Storage Battery And Method For Manufacturing Bipolar Lead-Acid Storage Battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021071283A JP7057463B1 (ja) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP7057463B1 true JP7057463B1 (ja) | 2022-04-19 |
| JP2022165784A JP2022165784A (ja) | 2022-11-01 |
Family
ID=81291683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021071283A Active JP7057463B1 (ja) | 2021-04-20 | 2021-04-20 | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240055671A1 (ja) |
| JP (1) | JP7057463B1 (ja) |
| WO (1) | WO2022224531A1 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003346811A (ja) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池用圧延鉛合金およびそれを用いた鉛蓄電池 |
| JP2020510968A (ja) | 2017-03-03 | 2020-04-09 | イースト ペン マニュファクチャリング カンパニーＥａｓｔ Ｐｅｎｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ． | バイポーラ電池及びプレート |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0927318A (ja) * | 1995-07-12 | 1997-01-28 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池 |
-
2021
- 2021-04-20 JP JP2021071283A patent/JP7057463B1/ja active Active
-
2022
- 2022-01-31 WO PCT/JP2022/003586 patent/WO2022224531A1/ja active Application Filing
-
2023
- 2023-10-20 US US18/491,469 patent/US20240055671A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003346811A (ja) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池用圧延鉛合金およびそれを用いた鉛蓄電池 |
| JP2020510968A (ja) | 2017-03-03 | 2020-04-09 | イースト ペン マニュファクチャリング カンパニーＥａｓｔ Ｐｅｎｎ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ． | バイポーラ電池及びプレート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022165784A (ja) | 2022-11-01 |
| US20240055671A1 (en) | 2024-02-15 |
| WO2022224531A1 (ja) | 2022-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6579647B2 (en) | Tin-clad substrates for use as current collectors, batteries comprised thereof and methods for preparing same | |
| EP2330676A1 (en) | Lead acid storage battery | |
| US5120620A (en) | Binary lead-tin alloy substrate for lead-acid electrochemical cells | |
| CN103109412B (zh) | 铅蓄电池及搭载有该铅蓄电池的怠速停止车辆 | |
| JP7296016B2 (ja) | 鉛合金箔、鉛蓄電池用正極、鉛蓄電池、及び蓄電システム | |
| CA2419248A1 (en) | Lead-acid batteries and positive plate and alloys therefor | |
| JP5656068B2 (ja) | 液式鉛蓄電池 | |
| JP2023162291A (ja) | 鉛合金箔及びその製造方法、鉛蓄電池用正極、鉛蓄電池、並びに蓄電システム | |
| JP7057463B1 (ja) | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 | |
| JP7057461B1 (ja) | 双極型蓄電池、双極型蓄電池の製造方法 | |
| JP7045505B1 (ja) | 鉛蓄電池用集電シート、鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池 | |
| WO2023008495A1 (ja) | 双極型鉛蓄電池 | |
| JP7449375B2 (ja) | 双極型鉛蓄電池用集電シート、双極型鉛蓄電池およびその製造方法 | |
| JP7057465B1 (ja) | 双極型鉛蓄電池 | |
| CN203932232U (zh) | 铅酸蓄电池的耐过放电结构 | |
| CN112038686A (zh) | 一种具有电势差双负极的锂离子电池 | |
| JP2012138331A (ja) | 鉛蓄電池及びアイドリングストップ車 | |
| US20240250312A1 (en) | Bipolar Storage Battery, Method For Manufacturing Bipolar Storage Battery, And Bipolar Lead-Acid Storage Battery | |
| CN210015890U (zh) | 一种其单电池槽连体的电池组 | |
| JP2017004974A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2023141123A (ja) | 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 | |
| JP2022175933A (ja) | 鉛蓄電池および鉛蓄電池の製造方法 | |
| JP2022110383A (ja) | 液式鉛蓄電池 | |
| CN117957676A (zh) | 铅蓄电池 | |
| WO2000046868A1 (en) | Lead-tin alloy current collectors, batteries made thereof and methods for manufacturing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220131 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220329 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220407 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7057463 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |