JPS60500513A - サンドイッチ式電極およびサンドイッチ式電極から成る電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 サンドインチ式電極および サンドインチ式電極から成る電池 発明の背呉 発明の分野 本発明は、米国分類２９／６２３．１　（国際分類１１０１Ｍ）の鉛・酸蓄電池 用電極の製造方法に関する。

さらに、本発明は、鉛・酸クラスの蓄電池に使用される電極の改良、特にこのよ うな電極から成る蓄電池の改良に関する。

先行技術の説明 鉛・酸電池用の電極は、基本的に２つの原理、すなわちペースト式電極および管 状電極に製造される。

ペースト式電極は、酸化鉛と水と硫酸との混合物のペース１〜を保持するグリッ ドから成るものである。付の電極（放電磁において電池の陽極どして使用される ）をつくろうとする場合、カーホンブラック、硫酸バリウムおよびリグニンも加 えられる。ペーストは手作業または適当な手段によってグリッドに塗布される。

グリッドは、鉛あるいは鉛合金を一体に鋳造したものであり、活性物質を構成す るペーストを保持し活性物質に電流を伝える働ぎをする。グリッドは、目的に応 じて異なった形状であってもよい。しばしば、グリッドの活性物質を保持する能 力を高めるために、グリッドのを柱のうちのいくつかがわずかに相対変位される 。さらに、グリッドは、ボスミルストラップを介して、同じ種類の別の電極をケ ーブルが接続されるボス１−に並列に接続するための突起を有する。

管状電極は、多数のまっすぐで平行したを柱が突起を持つ上方フレームに連結さ れている構造のグリッドを右する。

このグリッドもまた、一体に鋳造されている。円形、楕円系あるいは正方形の断 面の多孔管が、を柱上に取り付けである。を柱を各々の多孔管の中央に設りるた めに、を柱には小さな突起すなわちひれ状部が設（）られている。多孔管の長さ は、少なくともを柱の長さと同じである。多孔管は、を柱の上方円錐部に押し付 けられてグリッドに固定される。

電気化学的形成後に正の活性物質を構成する物質の充填は、多孔管の開口端部を 上方に回転させ酸化鉛の粉末あるいはスフリーを多孔管に詰の込むことによっＣ 行むわれる。充填物質は常に自由流動する物質とは限らないので、充填作業中は グリッドと多孔管とを力強く振って振動させな（すればならない。適度な量の充 填物質を多孔管に充填してしまった時、多孔管の開口端部は、プラスチック性の 底バーを多孔管に押し込むことによって密閉されなければならない。

その後の作業のためには、底バーをしつりかつと固定しなければならない。多孔 管は、各々のを柱に対して１つずつ、あるいは１つのグループに縫合するか綴金 するかして複数ずつ使用してもよい。１つの管に１つ以上のを柱を設りることも ある。

管状電極には、上方フレームの腐食を防止するために、上方フレームのまわりに プラスチック性の囲いを設けることがある。プラスチック性の囲いにより、フレ ームから分解するアンチモンの量が減少する。上方フレームから負極に流れる電 流は、先ず正の活性物質中に押し進められるか、これは、電流効率が高くなると を意味する。

多孔管は、編成あるいは、織成したカラスまたはポリエステルからつくられる。

ガラスは、充電時に二酸化鉛上に発生ずる酸素によってつくり出される環境にお （プる酸化作用に対して強い抵抗力を有するが、ポリ塩化ビニルなどの多孔性シ ートによって支持および保護されなければならない。同じ理由により、ポリニス デル管にはフェノール樹脂が浸み込まされる。しばしば管は、ポリエステルなど のようなフェルト状（不織）材お１からつくられる。管をつくっている材料は、 酸性物質を電極内に迅速に拡散させるための高多孔度、および活性物質を支持し 電極内に保持するためのすぐれた機械強度を持たなければならない。

グリッドに塗布され鉛混合物から成っているパウダーは、電極が電気を送り出す 前に、電気化学的方法によって、正極においは二酸化鉛に、陰極においては多孔 性鉛に変化させなければならない。しかしながらその前に、割れ目が生ゼずペー ストから適当な鉛混合物が形成されるような特別な方法によって、ペース１へを 乾燥させなければならイｆい、。

この工程において、鉛を酸化しなければならない。充填物質が乾燥パウダーであ ろうとスラリーであろうと、鉛混合物を固まらせて酸性物質を充填物質中の酸化 鉛と作用させるために、管状電極に硫酸を拭き付けるか、管状電極を硫酸に浸す 必要がある（硫酸化）。自由流動する粒状パウダーを管に充填した場合、充填物 質はおそらく硫酸処理されてしまっており、プレートをさらに処理する必要がな い。

その後の作業に応じて、硫酸化は、数分〜２０分間以上続けることができる。次 に、短時間すすいで乾燥した後、電極は電気化学形成可能な状態となる。

ペースト塗布作業は高速で行なうことができるため、ペースト電極の特徴は、比 較的コスＩ−の安い方法て゛製造できるということである。Ｌ・げし・げ、電極 り薄（ハ形、！２＞　４：二をｌ造されるが、高電流放電用電池（、二使用され る場合は、特に助くされる。ペースト電極上には保り並カバーが設（プられてい ないため、化較的短期間の使用の後に、活性物質の流出か起こる。これは、活性 物質自体の膨張および正極の腐食によって生じるグリッドの成長によるものであ る。電極を電池に組み立てる時にもう１つのヒバレータ−１′？ｌなわち保持マ ットを加えることによって、活性物質の流出はある程度まで遅らせることができ る。製造中に電極を取り扱う時の危険も認識されなりればならない。すなわら、 活性物質は、硬化工程においで完全に固まらずに、鉛粉を発散させる傾向がある 。

活性物質を管に封入しこれらの管の中心にグリッドを設けることによって、電池 の寿命がかなり長くなる。というのは、活性物質が管によって保持され、導電鉛 を柱がペースト式電極の場合よりも陽極の腐食から保護され易いためである。さ らに、活性物質の多孔度が高められるので活性物質の利用度が高まる。管の中心 のを柱は、少なくとも横断面において均一な電流分散が可能となる。ペースト式 電極のような管製造のための余分なコストの他に、管状電極は、製造コストが高 いという欠点を有する。通常、管の直径は６〜ｉＱｍｍであり、を柱の直径は約 ３ｍｍであり、充填される管の長さは５００ｍｍ以上であってもよい。開口端か らこれらの管に充填（るのは、強く湿ったり振動させたりする大変ゆっくりとし た工程て゛あり、鉛粉による環境公害を起こずことになる。充填後に、１５〜２ ０個の管開口部に同時に底バーを取り付けなければならない。また、宣に均一充 填し所定の充填度合達成を制御することも困難である。

電極が完全に形成されて乾燥され終ると、電極は電池に組立てられる。形成され ていないプレートを組み立ててすでに形成された電極を持つ電池に充填した酸性 物質により低い濃度の酸性物質によって電池中でプレートを形成することも可能 である。電池は１個もしくは数個のユニット電池から成っていて、電流が流れて いない時、各々のユニット電池は約２．１ボルトの電圧を有する。各ユニット電 池は、ショートを防止するためにプラスチック、紙あるいはカラスウールででき た微構成膜によって分離されている多数の正、負極（負極は常にペースト式電極 である）から成っている。同じ種類の電極は、並列にポストストラップに接続さ れた後、ユニット電池ジャーに導入される。はとんどの場合、外側の電極が陰極 であるので、１つのユニット電池の負極の数は正極の数より１つ多い。

電池からの放電要領は放電電流の大きさに左右されるが、この放電電流が電池か ら排流され得る時間は多くの要因によって左右される。これらの要因のうちのい くつかは、周囲の温度、および電気用品の明＋Ｕ丁されている機能を損うことな しに放電させられる電圧などの外的要因にであると考えられる。内的要因は、明 らかに正負活性物質、および酸性物質の尾である。重要なのは、これらの活性物 質がユニット電池内でどのように構成分布されているか、すなわら多孔度および 電極の厚さである。高い多孔度の薄い電極は、通常、低い多孔度を持つ厚い電極 よりも高い容量を与えるか、寿命が短い。酸性物質は反応現場で供給可能でなけ ればならないので、酸性物質のうちのあるものは最良の場所Ｃ′ある電極の孔の 中に設けられる。しかしながら、活性物質を利用覆るために必要な酸性物質のす へての孔の中に設りるわりにはいかない。故に、酸性物質のほとんどは電極の間 のセパレーターおよび電極の上方に設けられる。（酸性物質を循環させるために ポンプを使用しないかぎり、プレー１〜下方の酸性物質は容量に影響しない）。

このようにして、酸性物質の必要量は、電極間の距離を調節およびユニット電池 ジャーの高さを変えることによって、ユニット電池に加えられる。電極の外側の 酸性物質は、電極の内部への拡散あるいは移動によって反応瑛場に供給されなけ ればならない。このように、酸性物質の迅速な移動を可能にするためには電極が 薄くて多孔性のものでなくてはならないということがわかる。電極の外側に多す ぎる稈の酸性物質があっても少しの利点もない。というのは、づべての酸性物質 が十分に使用されるわ（）てはなく、電池の重さと内部抵抗が増すからＣある。

最近、銘・酸電池は゛シール式電池″として機能するように設計されており、“ シール式電池″とは、充電中に酸素と水素とに分解される水も水蒸気も電池から 洩れないということを意味する、本発明は、ガスの発生や蒸発によって失われた ものを補給するために電池に水を添加するという問題点を解決するものである。

本発明の原理は、放電された容量の８０％が再充電された時正極で発生し始める 酸素を陰極に移動させて水に還元させるということである。

このことは、通常の場合、負極か完全に再充電されるまで水素ガスが発生しない ことを意味する。しかしながら、密閉された鉛・酸電池の機能にとって重要なこ とは、正極と負極との間の距離が酸素の迅速な移動が可能なように小さいという ことでありこれは、放電のために供給可能な酸性物質要求量と矛盾する。特に活 性物質が徹底的に放電させられなければならない低電流時にお【プる容量が減少 する。

時々、酸素が自由に負極に流れるのを可能にするために、セパレーターに電解質 を充填しないことがある。このようなユニット電池の容量はもちろんながら低い 。ユニット電池内で反応せず圧力を高める二酸化炭素が形成されるため、有機物 質を密閉ユニット電池内に使用することができず、少なくとも二酸化鉛と接触さ せることができない。故に、シール式鉛蓄電池用Ｐバレーターは、すくれたライ キンク効果をもつがラスウールからつくられる。

発明の要約 本発明の目的は、電極製造」−の様々な問題点を解決した正極のデザインを提供 することである。

本発明の別の目的は、ユニークな方法により低コストで正極を製造することので きる電極デザインを提供することである。

さらに本発明の別の目的は、既存のデザインの欠点を解決し重量を軽減させたデ ザインの負極を提供することである。

さらに、本発明の別の目的は、寿命を短くする原因となる既存の管状電極のグリ ッド素子のうちのいくつかを除去し、管状電極の底カバーを除去し、上方フレー ムのための新しい保護部材を電極に利用することである。

また、様々な製造上の問題の除去に関する本発明の目的は、電極に低粘着性のペ ーストを充填することを可能にした電極のデザインを提供することである。

さらに、本発明は、正極と負極との間に流れる電流の障害とならないように、ユ ニークな方法で活性物質に加圧する手段を提供することである。

さらに、本発明の目的は、活性物質を聞電極から遠くに設（プることなしに貯溜 槽に任意最の酸性物質を有する電極を提供することである。

さらに、本発明の別の目的は、グリッドを製造して本発明による電極に使用する ための新方法を提供することである。

そして、本発明の別の目的は、電極間の距離が短く酸性物質貯溜槽を有するシー ル式で保守不要の鉛蓄電池として機能するような新しい電池デザインにとって適 当な電極を提供することである。

前記の目的およびその他の目的を達成するために、凹部を持つ２つ以上のプラス チック性フレームから成る電極が開発された。これらの凹部には、管状電極に使 用されるものと略同じデザインのグリッドと、電気化学的に変化させられて活性 物質となる給温合物とから成る導電部材が設けられ、最後に四部は織組織あるい は織組織に類似した多孔性材料で密閉される。その後、導電部材同士を背中合わ せに合体させて電極を構成する。

シール式で保守不要の鉛蓄電池の好ましい実施例は、グリッドと活性物質とが設 けられ密閉されたＶ字状凹部を持つ２つの部材を有する複数の正極と複数の平た いペースト式負極とから成っており、前記２つの部材は背中合せで合体され、反 対の極性を持つ前記電極が平たくて、薄い微孔性ガラスウールセパレーターによ って分離されており、酸性物質が前記セパレーター中と前記正極の前記部材間に 配設された圧縮不可能な多孔性物質ひｃ−Ａ　７こ貯溜槽中とに含まれており、 前記エレメントのすべてか蓄電池によって使用される用品に蓄電池を接続するた めの少なくとも１対のポストを有する機密性ボックスの中に納められている。

図面の簡単な説明 第１Ａ図は、本発明による電極において、グリッドおよび活性物質を支持するた めに、同じ種類のフレームと一緒に使用されるフレームの一部を示し、 第１Ｂ図は、第１図で示したフレームの別の実施例を水弟１Ｃ図は、端部密閉・ 支持用プラスチックバーを示し、第２図は、■字形凹部を有する二重フレームの 斜視図、第３／１３Ｄ図は、本発明による電極の様々な実施例の断面図、 第４　Ａ　−４，Ｃ図は、電極を密閉するために使用されるフレーム部とその詳 細部分の斜視図、 第５図は、フレーム部端部の斜視図、 第６Ａ図は、本発明による電極の斜視図、第６Ｂ図は、第２図のフレーム部を構 成しているホイルの中間部の詳細図、 第７Ａ図は、部材間を完全に充填していない複数の多孔体によって分離された部 材を有する本発明による電極を示し、 第７Ｂ図は、１つの多９Ｌ１本（こよっ（分―されＩＣ部分を有する本発明によ る電極を示し、 第８図は、多孔材料によって密閉されたフレーム部を示し、 第９図は、中間に酸性物質貯溜槽を有する、本発明による電極の斜視図、 第１０Ａ図は、凹部に挿入され電気化学的に活性物質に形成される鉛シートを有 する、本発明による電極の斜視図、第１０Ｂ図は、多孔材料でできた凹部に挿入 される分離した鉛シートを有する電陽の断面図、 第１１図は、電極の一部の断面図であって、ガラスウールとポリエステルとから 成るカバーを示し、第１２図は、本発明による電極を製造するための連続生産ラ インの配置図、 第１３図は、上方フレームに溶接されるかはんだ付けされたを柱の斜視図である 。

本発明の好ましい実施態様の説明 本発明による鉛蓄電池電極は、グリッド部材（２）と活性物質（３）とを含んで いる少なくとも２つのプラスチック製フレーム部（１）からなっている。電極は 、反対の極性を持つ電極に向き合った方の側が多孔材料によって密閉されている 。

第１図は、電極を構成するフレーム部の一実施例を示す斜視図である。このフし Ｉ−ム部は、例えば０．１５ｍｍポリ塩化ビニルを真空成形してつくるのが好ま しい。フレーム部は、■字形凹部（１０）が形成されており、フレーム部と一体 の末端壁（１１）を有する。一方の末端壁り１１）には、を柱をフレームに押し 込むための孔（１２）が形成されている。フレーム部には、各々がを柱を押し込 むための孔あるいはスリットを有する数個の四部を連続して設けてあってもよい 。孔の代りに、第５図で示すようなスリット（１３）を形成してもよい。さらに 、円錐形であるのが好ましいを柱の土部と上方フレームとを収容するために、四 部（１０）と連続した別の四部を右づるフラップ化（第４Ａ図）を設けることも てきる。この第１フレーム部に嵌入するめために、第２フレーム部は、第１、第 ２フレーム部が背中合けで合体した時２つの面を欠いた平行六面体を形成するよ うにつくられている。

これらのフレーム部は、第２図のように１体に形成されているのが好ましく、凹 部が充填され密閉された後練（１５）に治って折り重ねられる。フレーム部同士 を左右方向に並んで配設した場合、これらのフレーム部は、凹部の長手方向長さ に平行した線に沿って折り重ねられる。電極の幅が非常に広いものである場合、 両側を中心部で折り重ねてもよい。第２図のフレームの中間部（１６）は、第６ Ｂ図のように折り重ねられてプレ−１〜支持体を構成するようになっている。こ のような支持体は、管状電極の底バーの高さにり・ｊ応し、ユニツ１−・電池ジ ャーの底に集結したスラッジから電極を隔離しショートを防止する。

第２図のフレームは、付加部材＜１７）を有する点で第１図のフレームと異なる 。これらの部分は、第１３図で示すように、グリッド（２）の上方フレーム（１ ８）を保護するために使用されている。保護物は、２つのフレーム部を合体させ た後グリッド（２）の突起と上方フレームとのまわりをホイル（１５）でつつむ ことによってつくられている。

ボイルの口出端同士は、熱シールされているが接着剤で接着されている。

フレームを形成するための別の方法は、第１Ｂ図に示されている。フレーム部（ １−）は、熱可塑性繊維を使ったものが好ましい織成、不織あるいは編成の多孔 材料でつくられている。この材料を凹部（１０）に形成している。この実施例に おいては四部の末端壁を形成づるのが容易でないため、別の方法を用いるのが好 ましい。プラスチックバー〈２０）は、グリッドを入れた後、フレームに挿入さ れる。

プラスチックバー（２０）は、を柱の直径のみならず凹部の形状に合せて形成さ れている。数個のこのようなプラスデックバーは、フレームに沿って所定間隔で 設けられることができ、長い電極に必要な機械強度を維持する働きをしている。

本発明によると、低オニー盾性を持っペース１〜を凹部内に加えることか可能で ある。この場合、第１Ｂ図のフレームの代りに第１Ａ図のフレーム（１ｏ）を使 用した方が利点がある。というのは、第１Ｂ図のフレームは、ペーストが凹部の 多孔壁を通って流れるのを阻止しないからである。しかしながら、フレーム（１ −）を使用するための明白な理由は、酸性物質が活性物質の内部に流れ込むのを 増進させることである。以上の２つの効果、すなわち充填時においてペーストが 浸透せず充電時と放電時とにおいて酸性物質が壁を通って拡散するという効果を 組み合けるために、化学的に中性あるいは塩基性Ｃあるペースト流体には溶けな いがペースｊ〜の活性物質化のために使用される硫酸には溶ける物質を多孔フレ ーム（１）に浸み込ませている。このような物質は、ポリ酢酸ビニルあるいは水 酸化アルミニウムなどである。四部の多孔壁を覆うための別の方法は、ペースト 流体には溶（プないが硫酸には溶けるアセチルはルＤ　−ス、ポリオキシメチレ ン、あるいはポリアミドなどの物質の薄いフィルムによるものである。

本発明によると、純粋な鉛または鉛合金であって、特に第３Ｃ図の断面と組合せ た時第１０Ｂ図のようなフレームに容易に嵌入する活性物質用基板を用いること も可能である。鉛シートの帯片（３０）は、断面（３２）に合うような大きさに 切断されており、上方端部がポリウレタンなどの耐酸性物質〈３１）仁−よって 絶縁されている。多孔フレーム（３２）は、構成、不織成あるいは編成の多孔材 料によっＣ覆われて密閉されている。鉛を多孔性の二酸化鉛あるいは多孔性の鉛 に変化させる工程は、ブランチ形成（ｐ　ｌａｌ〕ｔｅ−ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　 ）としてよく知られている。

凹部の断面は、次の特性をできる限り多く有するように選ばれる。づなわち、大 量の活性物質、活性物質の最大１用、そ［）で優れた機械的支持能力である。第 ３図において、多数の異なった断面が例示しであるが、本発明は、これらの断面 に限定されるものではなく、すへての形状の凹部を含むものである。第３Ｃ図は 、凹部内に最大重の活性物質を有し凹部の底か優れた支持能力を有する断面を示 している。同じような断面は、第７Ｂ図に示されてＪ３す、第７Ｂ図の断面では 、四部を取り囲んでいる多孔性で機械強度の強い物質（２１）によって支持され ている。第３八図および第３Ｂ図において、第３Ｃ図で示した容積の一部が切断 されており、活性物質が反対の極性を持つ電極から最も遠くなる。このようにし て得られた断面は、両フレームの四部が勘合して優れた機械的支持ノＥ　ｂ＜得 られるように、凹部の幅の半分に対応した短い距離だけ変位させられる。同じよ うな断面は、第７Ａ図に示されている。フレームを変化させることにより１、電 池の全体容積を最大限利用するために、両フレームは非対称につくられＣいる。

第１Ａ図、第３Ａ図、第３１３図お上ひ第３し）図の断面の別の利点は、グリッ ドのｈ−柱かＶ字状凹部によって自動的に電極の中心に位置決めされることであ る。第３ｃ図の断面を使用している場合、を柱を正しい位置に固定するために、 第４Ｂ図で示すように、別のくぼみを各凹部ｔなわち溝部の底に形成している。

第３Ｂ図において、すべてのを柱は同一対称面内に配設されているため、を柱が 最初にフレーム中に位置決めされ、フレームにペーストが充填され、密閉され、 折り重ねられ、第１３図のように上方フレーム上に鋳造されるか溶接される時に 利点がある。

鉛蓄電池用の電極を、活性物質に圧力がかかるように、ユニット電池ジャーの中 に配置しなければならないということは、当業者にとって周知である。そうしな かった場合、作動時に活性物質が膨張し意図した以上に多孔度が高くなる。多孔 度が高くなるということは、活性物質の利用度が高まることを意味するが寿命が 短くなるということをも意味する。ある程度まで、適当な組立技術あるいはセパ レーターの膨張によって、このような圧力を電極にかけることが可能である。本 発明によると、電極の部材間に配設された物質を、硫酸が、その物質に作用して いる時に、膨張させることによって圧力をかけることが可能である。この目的を 達成するための物質としては、硫酸の中で少なくとも１０％膨張するタロロプレ ンが適当である。シート状あるいはロンド状のゴムは、フレームを折り重ねる時 、あるいは合体させる時、フレームの間に挟持される。この方法の利点は、取り 付けが容易であることであり、この組立方法は、電極をユニット電池ジャーに押 し込むために特別な道具を必要としない。物質の膨張が電極間の電流の流れに対 する障害物とならないということも、重要な利点である。

本発明の重要な目的の１つは、シール式で保守不要の鉛蓄電池に本発明による電 極を使用することである。このような電池においては、電極間に短い間隔をもた せるとともに、大量の酸性物質を有することが重要である。第７Ａ図および第７ Ｂ図で示している貯溜槽（４０）は、電極間で入手できない酸性物質を電極に供 給する。酸性貯溜槽は、耐酸性を持つがんじょうな材料でつくられた１個あるい は数個の多孔体の中に配設されている。このような材料の１例としては、登録商 標゛アマーシル“’　（ＡＭＥＲ８Ｉ　Ｌ）という名で販売されている微孔性ポ リ塩化ビニルがある。これらの多孔体は、第７Ａ図で示しているように電極の部 材間の容積を完全に充填する必要がない。

酸性貯溜槽の利点を高めるためには、多孔体く４０）と第７Ｂ図の多孔フレーム を組合せて使用するか、第７Ａ図のフレームの少くとも多孔材料〈１１）によっ て密閉される部分に孔を形成するのが好ましい。もちろん、膨張圧力加圧体と多 孔酸性物質保持体とを同−電極巾に組み合せることも可能である。

本発明による電極を製造することによって、第２図で示しているデザインのもの が好ましいフレームの各々には、凹部よりも短い複数のまっすぐなを柱が設けら れる。を柱は、凹部の断面より小さければいかなる断面を有してもよいが、直径 が２〜４ｍｍの円形断面のものが好ましい。を柱は、管状乾電池のを柱にはつぎ もののひれ状部を必要としない。というのは、を柱は自らＶ字状四部の中心に位 置するか、第４Ｂ図で示すようなフレームのデザインのため四部（２２）によっ て係止されるからである。これらの凹部は、後で電気化学変化させられて活性物 質となる物質によって充填される。この物質は、乾燥あるいは湿潤状態の給温合 物である。通常、管に充填されやや堅めのねりペーストにされるのは赤鉛の粉で ある。本発明による電極に充填するためには、このような物質を使用することが できるが、スプレー乾燥などの特別な工程において赤鉛すなわち酸化鉛あるいは その混合物と硫酸との反応によって得られる自由流動粉末を使用するのが効果的 であるということがねがった。この物質は、粒状酸化物と称される。フレームの 凹部に容易に流れる赤鉛と水との混合物などの低粘性ペーストをつくればさらに 効果的である。さらに、ペーストに揺変性を与えるにうな物質を加えてもよい。

このような物質の１例ばシリカ−Ｃのる。充填作業は、ペース１〜電極を製造す る時のように、部材を水平にして行なう。しかしながら、ペースト電極は開放グ リッドを有するため高粘性（高密度）のペーストを必要とするが、高粘着性のペ ーストは、低い多孔度の活性物質を意味する。本発明による電極を構成するフレ ームはペーストが四部に留まるようにつくられているので、活性物質のより高い 多孔度は低い粘着性のペーストを使用することによって得ることができ、管状電 極のように一方向のを柱のみを必要とし相当量の鉛を節約することができる。

充填〈ペースト充填）の後、フレームは、カール・フルーデンブルグ社（Ｃａｒ ｔ　Ｆ　ｒｅｕｄｅｎｂｕｒｇＣｏ　、）によって製造され登録商標“ビレトン ”（ＶＩＬＥＤＯＮ）という名で販売されている不織ポリエステルなどの多孔性 材料カバーで覆われる。このカバー、すなわち保持カバーの表面（２３）は、フ レームを合体させ電極を形成する前に、フレーム（１）の上面に密着される。こ の密着作業は、フレームおよび保持カバーを形成している材料が部分的に溶けて 溶着するように、加熱加圧により行なうのが好ましい。

フレームおよび保持カバーを形成している材料は、白熱体あるいは超音波によっ て加熱することができる。本発明はいかなる密着方法にも限定されるものではな いが、接着剤を使って接着することもできる。この保持ツノバーがカラスウール などのような高？温で溶融する材料でてさている場合、加熱されて溶けた一列の 接着剤をフレームに角けた後、保持カバーに溶着させるのが好ましい。保持カバ ーはまた、第１１図のようにガラスウールとポリエステル地などのような２つ以 上の異なった材料から成っていてもよく、その場合、ガラスウールが保持力を持 ち、ポリエステルがフレームに加熱密着されて機械強度を与える。密着作業はフ レームの構造、すなわち、適当に変化させられた金属あるいはプラスチック片が 上方からの密閉圧力を吸収するために導入される凹部の間のｔＭ（２５）を利用 して行なう。このようにして、フレームは密着作業時の高圧に耐えることができ る。

ここで、パウダーあるいは湿制したペースト状の活性物質のすべてが封入されて いるので、フレームを上下逆まにひっくり返しても活性物質を失うことがなく、 ２つのフレームを背中合せに合体させて電極を形成してもよく、あるいは、フレ ームを折り重ねることなく個々に処理してもよい。この後の処理は、電気を蓄え て送り出す能力を備えた電極を製造することを目的とするものであって、鉛・酸 電池製造分野の当業者にとって周知である。本発明による電極を製造するための 連続工程は、第１２図に示しである。

２つのフレームを背中合せに合体させてつくられた電極は、鉛あるいは釣合金製 の２つのグリッドを有するものであるが、同様な人さ８の管状″電極のグリッド よりも重い車量とはならない。というのは、２つのグリフｉ−の各々か、管状電 極用グリッドの約半分の重さにつくられているためである。これらの２つのグリ ッドは、近接させられ、グリッドの上方フレームを保護するためにプラスチック ホイルで覆われている。を柱〈２６）のみを四部に取り付けた後上方フレーム（ １８）の鉛に溶接あるいははんだ付するのが効果的であるということがよくある 。これは第１３図に示しである。鋳造あるいは押し出し成形によって別々につく られたを柱を使用する利点の１つは、［）　ｕｐｏｎｔ　ｄｅ　Ｎ　ｅｍｏｕｒ ｓによって製造されいるアルミナ繊維”　Ｆｉｂｅｒ　Ｅｐ”のような補強材を 取付けることができるということであり、これにより、補強されていない状態の 低伸張力にもかかわらず純粋鉛を柱あるいは軟い鉛合金を柱の使用が可能となる 。

グリッドの上方フレームは、を柱を溶接あるいはばんだイ」シた後、ポリウレタ ンなどの保護材料に浸すかこの保護材料を塗り付けることによって被膜すること ができる。これらの２つの工程は、フレームを合体させて電極を形成する前に行 なわれる。

ここで説明した電極とその製造方法が陽極に応用可能であるということは当業者 にとって自明であろう。しかしながら、本発明は陽極のみに限定されるものでは なく、陰極にも及ぶもので゛ある、近頃、このような電極はペースト電極として 製造されている。最近、陰極の導電支持材として鉛の代りに銅を使用することが できるということがわかった。銅をグリッドの形にするのはあまり容易でないの で、通常、銅製グリッドは、伸長した銅シートという形で利用されている。グリ ッドの導電性および電流分散性を高めるために、大きな陰極においては銅ならび にアルミニウムロンドさえも使用されている。本発明による陰極においては、銅 あるいはその他の材料でできた上方フレームに溶接またＦＩＧ、ＩＣ ２゜ ＦＩＧ、３ ＼ ＦＩＧ、４ ４ ＦＩＧ、６Ａ ＦＩＧ、７Ａ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、１１ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕電流グリツドと多孔性の透過ウェブによって覆われた活性物質とを保持す る耐酸性プラスチック材料製フレームから成る鉛蓄電池用電極であって、 前記電極が２個以上の部材から成っており、前記部材の各々が、グリッドとグリ ッドを取り囲む浅い凹部に配設されその一方側がウェアによって覆われている活 性物質とを有するプラスチック製フレーム部を構成していて、前記フレーム部が 類似したフレーム部と背中合せで合体して電極を構成している鉛蓄電池用電極。 〔２〕各々の前記フレーム部が、活性物質と前記グリッドの上方フレームから活 性物質中に延びている導電性材料でできたグリッドとを保持している複数の平行 した長尺四部を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の電極。 〔３〕前前記部の底がＶ字状であり、フレーム部を合体させグリッドを柱が前記 凹部の底に配設された時前記グリッドを柱のすべてが同一平面上に位置するよう に前記凹部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の電極。 （４〕２つの前記フレーム部が前記凹部を一方側に開口させた状態で同時成形さ れて連結されており、導電性グリッドと活性物質とが前記フレーム部内に取り付 （プられており、前記活性物質の露出面が前記フレーム部に固着された多孔性透 過ウェアによって覆われており、前記の連結されたフレーム部が背中合せに折り 重ねられて電極を構成していることを特徴する請求の範囲第１項乃至第３項のう ちのいずれかに記載の電極。 〔５〕多孔性の酸性物質含有体が前記フレーム部の間に配設されていることを特 徴する請求の範囲第１項乃至第３項のうちいずれかに記載の電極。 〔６〕電極のうち少くともいくつかが請求の範囲第１項乃至第５項のうちのいず れかに記載のデザインを有することを特徴とする鉛蓄電池。