TWI413288B

TWI413288B - Lead battery

Info

Publication number: TWI413288B
Application number: TW101106974A
Authority: TW
Inventors: Yoshikazu Hirose; Shinichi Sano; Katsura Mitani; Hiroyuki Wakatabe
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-10-21
Also published as: TW201304241A

Description

鉛蓄電池

本發明係有關於鉛蓄電池。

作為在攜帶式電話等中常使用的二次電池，鋰離子電池、鎳氫電池等高性能的電池的開發不斷進展。但是，鋰離子電池和鎳氫電池的價格方面處於不利地位，尤其是鋰離子電池在安全性方面需要充分注意，因此，作為在防備停電的設置於辦公大樓或醫院等的備用電源中使用的電池、用於應對瞬間電壓下降的工業用電池、或汽車用電池等，多使用鉛蓄電池。此外，最近像使用太陽能電池的發電設備或使用風力發電機的發電設備這樣，使用自然能源的發電設備被積極地建設，但在這樣的發電設備中，為了達到電力的平均化，研究在發電設備中附加使用二次電池的蓄電設備。在這樣的蓄電設備中，需要使用大量的電池，因此作為電池，使用鉛蓄電池是有利的。

一般的鉛蓄電池具有將通過隔著分隔板疊層正極板和負極板而構成的極板組與電解液一同收納於電解槽內的構造。作為鉛蓄電池的極板，已知包層(clad)式、膏(paste)式、都德(Tudor)式等具有各種構造的極板，但在工業用、汽車用的鉛蓄電池中，多使用能夠進行大電流放電的膏式的極板。此外，作為工業用、汽車用的鉛蓄電池，為了容易維護，多使用不需要補水的密閉型鉛蓄電池。

最近，謀求鉛蓄電池的長壽命化的必要性提高。特別是在利用自然能源的發電設備中作為附帶設備設置的蓄電設備中，希望使鉛蓄電池的壽命為與風力發電機、太陽能電池等發電裝置的耐用年數同等的長度(例如17年以上)。

膏式的正極板和負極板具有在構成集電體的正極用柵格板和負極用柵格板分別填充膏狀的正極活性物質和負極活性物質並保持的構造。作為正極用柵格板和負極用柵格板，使用通過鑄造而製作出的柵格板，和通過對鉛或鉛合金的板施加膨脹加工而製作出的柵格板，但在重視謀求電池的長壽命化的情況下，如後所述，需要使柵格骨架的剖面積較大，因此，作為正極用柵格板和負極用柵格板，使用透過鑄造而製作出的柵格板是有利的。

透過鑄造而製作出的柵格板，例如像專利文獻1所示的那樣，包括：框部，其具有大致四邊形(長方形或正方形)的輪廓形狀，並且具有沿橫方向延伸並在縱方向上相對的一對橫框骨、和沿縱方向延伸並在橫方向上相對的一對縱框骨；在該框部的內側形成柵格的多個橫柵格骨和多個縱柵格骨；以及與框部的一方的橫框骨一體形成的集電用耳部。

另外，在本說明書中，為了容易指定柵格板和極板的各部分，將柵格板的設置有集電用耳部的部分作為柵格板的上部，將縱框骨延伸的方向(縱框骨的長度方向)作為柵格板的縱方向。此外，將橫框骨延伸的方向作為柵格板的橫方向，將與柵格板的縱方向和橫方向這兩者成直角的方向作為柵格板的厚度方向。使極板的縱方向、橫方向和厚度方向分別為沿著柵格板的縱方向、橫方向和厚度方向的方向。此外，對於各框骨和各柵格骨，將沿著柵格板的厚度方向的方向作為厚度方向，將與各自的長度方向和厚度方向這兩者成直角的方向作為寬度方向。進一步，在使柵格板成為平放在水平面上的姿勢並向柵格板填充活性物質時，將柵格板朝向上方的面和朝向下方的面分別作為柵格板的正面和背面。

在對正極用柵格板和負極用柵格板填充活性物質製作正極板和負極板時，將柵格板在平放狀態下(使其厚度方向朝向上下方向的狀態下)送入膏填充機內，從上方向柵格板的表面供給膏狀的活性物質，使供給的活性物質從柵格板的正面(柵格板的朝向上方的面)側通過柵格向背面(柵格板的朝向下方的面)側流動，由此向柵格整體填充活性物質。為了均勻地向柵格整體填充活性物質，需要從柵格板的正面側通過柵格向柵格板的背面側供給足夠量的活性物質，並且使柵格板的背面側的活性物質的流動平滑地進行。

為了使鉛蓄電池的壽命變長，理想的是形成為將柵格板(特別是正極用柵格板)的橫柵格骨和縱柵格骨的整體埋設在活性物質中的狀態。如果成為正極用柵格板的柵格骨的一部分從活性物質露出的狀態，則柵格骨的從活性物質露出的部分(稱為柵格骨的露出部分)直接與作為電解液的硫酸接觸，因此，放電時在柵格骨的露出部分的表面產生放電反應，在柵格骨的露出部分的表面生成為鈍化(passive state)的硫酸鉛(PbSO₄ )的膜。特別是柵格骨由含鈣的鉛合金形成的情況下，柵格骨的表面具有活性，因此如果柵格骨的表面與電解液直接接觸，則容易在柵格骨的表面發生放電反應並生成硫酸鉛的膜。

形成在柵格骨的表面的鈍化的膜不具有導電性，即使充電也不會恢復。如果正極用柵格板的柵格骨的一部分從活性物質露出，則電解液從該露出部分向柵格骨與活性物質之間的介面浸入，因此向柵格骨表面的鈍化膜的生成不斷發展，最終成為鈍化膜在該柵格骨的整個表面生成的狀態。如果成為鈍化膜在柵格骨的整個表面生成的狀態，則該柵格骨與活性物質之間的導通被阻礙，因此變得不能夠進行充電，導致電池的早期電容下降(PCL：Premature Capacity Loss)，不能夠回應謀求電池的長壽命化的要求。

此外，當隨著鉛蓄電池的使用而其各部分不斷劣化時最終會到達耐用期限。作為鉛蓄電池到達耐用期限的主要原因，能夠舉出充電時在正極板產生的柵格板的腐蝕(由氧化引起的PbO₂ 的生成)。向正極用柵格板的PbO₂ 的生成從柵格板的表面向其內部逐漸發展。PbO₂ 雖然具有導電性但很脆弱，因此如果柵格骨的腐蝕不斷發展，柵格骨斷裂，或柵格骨的形狀破壞而失去保持活性物質的功能，最終電池到達耐用期限。由此，為了延長鉛蓄電池的壽命，為了使直至柵格板的腐蝕遍及其整體的時間更長，需要使柵格板的框部和柵格骨的剖面積充分大。

根據上述內容，為了延長使用膏式的極板的鉛蓄電池的壽命，需要使柵格板(特別是正極的柵格板)的柵格骨的剖面積充分大，此外需要使柵格骨的從活性物質中露出的部分儘量少。

但是，如果為了延長極板的壽命而使所有的柵格骨的剖面積變大，則柵格骨相互之間的間隙變窄，因而不能夠將為了得到規定的電池容量所需要的量的活性物質填充到柵格板。此外，如果柵格骨的剖面積變大，則柵格的間隙變小，在向柵格板填充活性物質時難以使活性物質從柵格板的正面側向背面側平滑地流動，因此，產生在填充活性物質時不能夠將活性物質充分供給至柵格板的背面側，或在柵格板的背面側容易產生柵格骨的露出部分的問題。

在專利文獻2中提出了利用粗骨架和細骨架構成柵格骨，而使得在粗骨架的部分具有機械強度的柵格板。在該柵格板中，通過使柵格骨的一部分為細骨架，能夠擴大柵格的間隙，因此，能夠使從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動變得容易。

但是，在該柵格板中，將所有的粗骨架的厚度和細骨架的厚度設定得與框部的厚度相等，因此存在在向柵格板填充活性物質時，難以以活性物質覆蓋粗骨架和細骨架的厚度方向的端面的問題。在利用膏填充機向柵格板填充活性物質時，在活性物質從膏填充機直接被供給的柵格板的正面側，容易以完全覆蓋柵格骨的方式塗敷活性物質。但是，在柵格板的背面側，完全依靠通過柵格的間隙的活性物質的流動來填充活性物質，因此難以覆蓋柵格骨的露出部分。

在製作鉛蓄電池用的極板時，使輸送輥從上方與載置在輸送帶上的柵格板摩擦接觸，將各柵格板以夾在輸送帶與輸送輥之間的狀態送入膏填充機，利用膏填充機進行向柵格板填充活性物質的活性物質填充製程。在進行活性物質填充製程之後，使填充有活性物質的柵格板(極板)通過上下相對的加壓輥與輸送輥之間，進行沿極板的厚度方向壓縮填充於柵格板的活性物質的活性物質壓縮製程。在該活性物質壓縮製程中，雖然很少量，但是在極板的正面側和背面側能夠產生活性物質的流動。由此，即使在利用膏填充機向柵格板填充活性物質的階段中，在極板的背面側存在柵格骨的露出部分，只要該露出部分的面積足夠小，在活性物質壓縮製程中，就能夠以活性物質覆蓋該露出部分。但是，在極板的背面側存在的柵格骨的露出部分的面積大的情況下，不能夠通過在活性物質壓縮製程中產生的活性物質的流動，由活性物質完全覆蓋柵格骨的露出部分。

在專利文獻2所示的柵格板中，在柵格板的背面側，粗骨架和細骨架兩者的厚度方向的端面與框部的端面配置在同一平面上，因此在完成了活性物質填充製程的階段，在柵格板的背面側，粗骨架和細骨架兩者的厚度方向的端面成為露出的狀態，無法避免柵格骨的露出部分的面積的擴大。如果像這樣在結束活性物質填充製程的時刻，在柵格板的背面側柵格骨的露出部分具有大面積，則在之後進行的活性物質壓縮製程中，難以以活性物質完全覆蓋柵格骨的露出部分，柵格骨的露出部分保持原露出的狀態的可能性高。如果在正極板存在柵格骨的露出部分，則如前所述，在柵格骨產生鈍化膜，該鈍化膜的生成是導致電池的早期容量下降的原因。

於是，如專利文獻3所示，本發明者提案了一種柵格板，其中，柵格骨由粗骨架和細骨架構成，能夠防止填充於柵格板的活性物質的量變少，並且使填充活性物質時的活性物質的流動變得容易，能夠抑制在極板的背面側成為柵格骨的端面從活性物質露出的狀態。

本發明先前提出的柵格板，以下述方式構成。

a.縱柵格骨和橫柵格骨中的至少一方由粗骨架和細骨架構成，以與各粗骨架鄰接的柵格骨為細骨架的方式排列粗骨架和細骨架。

b.粗骨架的厚度設定得小於框部的厚度，粗骨架的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面配置在框部的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面的厚度方向的內側。

c.細骨架的寬度和厚度分別設定得小於粗骨架的寬度和厚度，各細骨架設置為下述狀態：使其厚度方向的一端側的端面位於偏向粗骨架的厚度方向的一端側的端面被配置的平面的位置。

如上所述，如果將縱柵格骨和橫柵格骨中的至少一方由粗骨架和細骨架構成，即使在細骨架的部分的腐蝕發展，其機械強度下降的情況下，也能夠使能夠耐受更長時間的腐蝕的粗骨架的部分具有機械性的強度，以維持柵格的形狀，因此，與由細骨架構成所有的柵格骨的情況相比，能夠在更長的期間維持柵格的活性物質保持功能。

此外，如上所述，如果以與各粗骨架鄰接的柵格骨為細骨架的方式排列粗骨架和細骨架，則能夠在粗骨架的側面確保用於使膏狀活性物質流動的大的空間，因此在從柵格板的正面側填充活性物質時，能夠使活性物質向柵格板的背面側平滑地流動，良好地進行向柵格板的背面側的活性物質的填充。

進一步，如果以上述方式構成，則在柵格板的背面側，細骨架和粗骨架的端面配置在框部的端面的內側，因此能夠抑制在柵格板的背面側成為細骨架和粗骨架的端面從活性物質露出的狀態。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2001-332268號公報

專利文獻2：日本特開平4-171666號公報

專利文獻3：WO(國際公開)2010/73588號公報

本發明者使用先前提出的柵格板時，能夠使能夠耐受長時間腐蝕的粗骨架的部分具有機械性的強度，長時間維持柵格的形狀，因此能夠延長電池壽命。此外，能夠抑制在柵格骨產生露出部分，因此能夠抑制在柵格骨生成硫酸鉛的鈍化膜，能夠延長電池壽命。

但是，根據之後的驗證發現，在使用本發明者先前提出的柵格板的情況下，在將一系列的柵格板連續向膏填充機供給以量產極板時，不能夠將柵格板以正確的姿勢送入膏填充機，使生產線停止的故障以不能夠忽略的頻率不斷發生。

在使用矩形的柵格板來量產極板的生產線中，在向柵格板填充膏狀的活性物質時，利用輸送帶將一系列的柵格板以各自的橫方向(短邊方向)朝向輸送方向的平躺狀態向膏填充機輸送，在柵格板接近膏填充機時，使輸送輥從上方與輸送來的柵格板摩擦接觸，將柵格板以夾在輸送輥與輸送帶之間的狀態送入膏填充機。

在先前提出的柵格板中，粗骨架的厚度方向的兩端配置在比框部的厚度方向的兩端靠內側，而且，細骨架的厚度方向的兩端也配置在比框部的厚度方向的兩端靠內側，因此成為柵格部整體的厚度方向的兩端與框部的厚度方向的兩端相比向內側縮進的狀態。因此，在將柵格板送入膏填充機時，輸送帶和輸送輥僅與柵格板的框部摩擦接觸。當輸送帶和輸送輥僅與柵格板的框部接觸時，柵格板與輸送輥之間以及柵格板與輸送帶之間的摩擦阻力不足，因此不能夠將柵格板以正確的姿勢送入膏填充機。如果不能夠將柵格板以正確的姿勢送入膏填充機，則柵格板變形，不能夠正常進行活性物質向柵格板的填充。沒有以正確姿勢送入膏填充機的柵格板填充活性物質而得到的極板是不良品，因此不允許將該極板供給至鉛蓄電池的組裝製程。由此，在發生了不能夠以正確姿勢將柵格板向膏填充機供給的問題的情況下，必須暫時停止生產線，將該柵格板從生產線去除。

如上所述，在使用先前提出的柵格板的情況下，需要停止生產線的故障以不能夠忽略的頻率不斷發生，因此，擔心其導致製造效率的下降。為了提高鉛蓄電池的成品率，提高生產率，並且得到高品質的極板，以將柵格板的姿勢保持為正確狀態的方式可靠地進行柵格板向膏填充機的供給是很重要的。

本發明的目的是提供一種量產性優異且壽命長的鉛蓄電池。

本發明涉及鉛蓄電池，其具有向正極用的柵格板填充正極活性物質而成的正極板和向負極用的柵格板填充負極活性物質而成的負極板。在本發明中，至少正極用的柵格板以下述方式構成。

(1.1)上述正極用的柵格板包括：框部，其具有沿橫方向延伸且在縱方向上相對的一對橫框骨和沿縱方向延伸且在橫方向上相對的一對縱框骨，在與上述橫方向和縱方向這兩者成直角的厚度方向上具有一定的厚度尺寸；以與上述橫框骨和縱框骨分別平行延伸的方式設置的、在上述框部的內側形成柵格的多個橫柵格骨和多個縱柵格骨；和與上述框部的一方的橫框骨一體形成的集電用耳部。

(1.2)上述縱柵格骨和橫柵格骨分別具有多個細縱骨和細橫骨，和剖面積大於上述細縱骨和細橫骨的多個粗縱骨和粗橫骨，以在每一該些粗縱骨的側方至少排列有一個細縱骨，在每一該些粗橫骨的側方排列有多個細橫骨的方式，排列上述粗縱骨和細縱骨與粗橫骨和細橫骨。

(1.3)多個上述粗縱骨具有比上述框部的厚度小的厚度，以各自的厚度方向的一端側的端面與上述框部的厚度方向的一端側的端面位於同一平面上，並且各自的厚度方向的另一端側的端面位於比上述框部的厚度方向的另一端側的端面靠上述框部的厚度方向的內側的狀態配置。

(1.4)多個上述細縱骨具有比上述粗縱骨的厚度小的厚度，以各自的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面分別位於比上述粗縱骨的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面靠上述框部的厚度方向的內側的狀態配置。

(1.5)多個上述粗橫骨具有與上述框部的厚度相等的厚度，以各自的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面分別與上述框部的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面位於同一平面上的狀態配置。

(1.6)每一該些粗橫骨，在將與其厚度方向和長度方向這兩者成直角的方向作為寬度方向時，其厚度方向的另一端側的端面的寬度尺寸設定得小於其厚度方向的一端側的端面的寬度尺寸。

(1.7)多個上述細橫骨具有比上述粗橫骨的厚度小的厚度，以各自的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面分別位於比上述粗橫骨的厚度方向的一端側的端面和另一端側的端面靠上述框部的厚度方向的內側的狀態配置。

如果將柵格板以上述方式構成，則能夠使粗橫骨的厚度方向的一端和粗縱骨的厚度方向的一端與框部的厚度方向的一端側的端面位於同一平面上，因此，在利用輸送輥將柵格板向膏填充機內送入時，能夠充分確保輸送輥與柵格板的接觸面積，能夠使輸送輥與柵格板之間的摩擦阻力變大。此外，如果以上述方式構成，則能夠使粗橫骨的厚度方向的另一端與框部的厚度方向的另一端側的端面位於同一平面上，因此，能夠使柵格板與輸送帶的接觸面積變大，能夠使兩者間的摩擦阻力變大。由此，在將柵格板夾在輸送帶與輸送輥之間向膏填充機供給時，能夠使柵格板與輸送輥之間和柵格板與輸送帶之間的摩擦阻力足夠大，能夠將柵格板以保持其橫方向朝向輸送方向的正規的姿勢的狀態可靠地送入膏填充機內，能夠平滑地進行活性物質的填充操作。

在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板中，在其正面(填充活性物質時朝向上方的面)側，將粗橫骨和粗縱骨兩者的厚度方向的端面與框部的厚度方向的端面配置在同一平面上，因此，利用框骨、粗橫骨和粗縱骨，在柵格板的正面開口的多個矩形的分隔框以縱橫排列的狀態構成，柵格板的正面成為被這些分隔框縱橫分隔的狀態。如果像這樣柵格板的正面被多個分隔框分隔，則活性物質的填充壓力不會分散，能夠通過限制在各分隔框內的區域從柵格板的正面側向背面側均勻且可靠地傳遞，因此能夠均勻且平滑地進行從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動，能夠良好地進行活性物質向柵格板的背面側的填充。

在向柵格板填充活性物質之後，利用使柵格板通過加壓輥與輸送輥之間，進行壓緊所填充的活性物質的活性物質壓縮製程。此時由框骨、粗橫骨和粗縱骨構成的分隔框，發揮將從加壓輥施加於柵格板的加壓力向各部分均勻傳遞的作用，因此，能夠容易地得到活性物質被均勻地填充於整體並被壓緊的高品質的極板。

在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板中，在其正面(填充活性物質時被從膏填充機供給活性物質的面，朝向上方的面)側，粗橫骨和粗縱骨兩者的厚度方向的端面與框部的厚度方向的端面配置在同一平面上。但是，在柵格板的正面側，容易以填充活性物質時覆蓋粗橫骨和粗縱骨的方式，超過框部的厚度地塗敷活性物質，因此，即使粗橫骨和粗縱骨的厚度方向的端面和框部的厚度方向的端面配置在同一平面上，也能夠容易地以不露出粗橫骨和粗縱骨的方式填充活性物質。

在柵格板的背面側，僅粗橫骨的厚度方向的端面與框部的厚度方向的端面所配置的平面配置在同一平面上。僅利用活性物質從柵格板的正面側向背面側的流動難以完全覆蓋在柵格板的背面側露出的骨架的端面。但是，在本發明中，柵格板的背面側的每一該些粗橫骨的厚度方向的端面的寬度尺寸設定得小於柵格板的正面側的每一該些粗橫骨的厚度方向的端面的寬度尺寸，因此，即使在活性物質填充製程結束時在極板的背面側粗橫骨的厚度方向的端面露出，也能夠使該露出部分的面積足夠窄。因此，即使在活性物質填充製程結束時，在極板的背面側粗橫骨的端面露出，也能夠利用在之後進行的活性物質壓縮製程中產生的活性物質的流動，利用活性物質可靠地覆蓋粗橫骨的露出部分，能夠容易地得到在柵格板的正面背面兩面不具有柵格骨的露出部分的極板。進一步，在使本發明的柵格板和專利文獻3所示的柵格板的粗縱骨的粗度(厚度)相同而進行對比時，專利文獻3所示的柵格板中，在柵格板的正面側，以粗縱骨的厚度方向的端面位於比框部的端面靠框部的厚度方向的內側的狀態配置，與此相對，在本發明中，在柵格板的正面側，粗縱骨的厚度方向的端面與框部的端面配置在同一平面上，因此，在本發明的柵格板的背面側，以粗縱骨的厚度方向的端面與專利文獻3所示的柵格板相比更位於框部的厚度方向的內側的狀態配置。由此，在柵格板的背面側，能夠充分確保活性物質的流動空間，這也對提高活性物質的填充性有幫助。

在本發明的較佳方式中，構成為，多個細縱骨和細橫骨的各個具有以能夠耐受鉛蓄電池的期望的壽命期間內的腐蝕的方式設定的剖面積。

如果如上所述設定細縱骨和細橫骨的剖面積，則能夠可靠地維持壽命期間內的柵格板的形狀，能夠使柵格板具有集電功能，因此能夠將壽命期間內的電池的性能保持為高狀態。

根據本發明，在柵格板的正面側，粗橫骨的厚度方向的一端和粗縱骨的厚度方向的一端與框部的厚度方向的一端側的端面配置在同一平面上，在柵格板的背面側，粗橫骨的厚度方向的另一端與框部的厚度方向的另一端側的端面配置在同一平面上，因此，在將柵格板夾在輸送輥與輸送帶之間向膏填充機輸送時，能夠充分地確保輸送輥與柵格板的接觸面積和輸送帶與柵格板的接觸面積，能夠使輸送輥與柵格板之間的摩擦阻力和輸送帶與柵格板之間的摩擦阻力充分大。因此，能夠將柵格板以保持為正確姿勢的狀態可靠地送入膏填充機內，能夠正確且平滑地進行活性物質的填充操作。由此，不僅能夠防止製作出活性物質的填充不好的極板，提高產品的成品率，而且能夠防止在向柵格板填充活性物質的製程中生產線停止，提高鉛蓄電池的生產率。

此外，在本發明中，將粗橫骨和粗縱骨兩者的厚度方向的端面與框部的厚度方向的端面配置在同一平面上，利用框骨、粗橫骨和粗縱骨在柵格板的正面側構成縱橫排列的多個分隔框，因此，能夠使活性物質的填充壓力不會分散，而通過各分隔框內從柵格板的正面側向背面側均勻且可靠地傳遞。由此，能夠均勻且平滑地進行從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動，能夠良好地進行活性物質向柵格板的背面側的填充。此外，在向柵格板填充活性物質之後進行的活性物質壓縮製程中，也能夠通過由框骨、粗橫骨和粗縱骨構成的分隔框，使從加壓輥向柵格板施加的加壓力均勻地向各部分傳遞，因此，能夠容易地得到活性物質被均勻地填充於整體並且被壓緊的高品質的極板。

在本發明中，與柵格板的正面側的每一該些粗橫骨的厚度方向的端面(厚度方向的一端側的端面)的寬度尺寸相比，柵格板的背面側的每一該些粗橫骨的厚度方向的端面(厚度方向的另一端側的端面)的寬度尺寸設定得較小，因此，能夠使活性物質填充製程結束時在極板的背面側產生的粗橫骨的露出部分的面積變窄。因此，即使活性物質填充製程結束時在極板的背面側存在粗橫骨的露出部分，也能夠利用之後進行的活性物質壓縮製程中產生的活性物質的流動，以活性物質可靠地覆蓋在極板的背面側產生的粗橫骨的露出部分。由此，能夠容易地得到在柵格板的正面背面兩面不具有柵格骨的露出部分的極板，能夠容易地得到在正極板不具有柵格骨的露出部分的長壽命的鉛蓄電池。

以下參照附圖詳細說明本發明的實施方式。

圖9是表示密閉型鉛蓄電池的構造的一個例子的分解立體圖。在該圖中，1和2分別是正極板和負極板，3是分隔板，正極板1和負極板2是介隔著分隔板3交替疊層而構成極板組4。

在圖9中，為了容易理解構造，將正極板1，1，……、負極板2，2，……和分隔板3，3，……錯開位置表示，但實際情況中，正極板1和負極板2匹配各自的位置並隔著分隔板3交替疊層。

5是使設置於多個正極板1，1，……的耳部彼此連接的正極搭接片，6是使設置於多個負極板2，2，……的耳部彼此連接的負極搭接片，在正極搭接片5和負極搭接片6分別設置有正極柱5a和負極柱6a。

極板組4與電解液一同收納於電解槽7的單元(cell)室7a內，電解槽7的上端的開口部利用蓋8來封閉，正極柱5a和負極柱6a通過在鑄造於蓋8的正極端子襯套9和負極端子襯套10中分別設置的孔向外部導出。在蓋8安裝有排氣栓11，其在電解槽內的壓力超過規定值時打開，以釋放電解槽內的壓力。

圖9所示的蓄電池是單個電池，因此在電解槽7中僅設置有一個單元(cell)室。在電池的額定電壓超過2V的情況下，在電解槽7中設置多個單元室，在各單元室內插入極板組，插入鄰接的單元室內的極板組的規定極性的搭接片之間經由貫通單元室間的分隔壁而設置的單元間連接部相互連接，由此在多個單元室內分別構成的電池串聯或並聯連接，構成具有規定的額定電壓和額定電容的鉛蓄電池。

正極板1和負極板2分別具有在構成集電體的正極用柵格板和負極用柵格板分別填充膏狀的正極活性物質和負極活性物質並保持的構造。作為構成集電體的柵格板，能夠使用利用鑄造而製作出的柵格板，和利用對鉛或鉛合金的板施加膨脹加工而製作出的柵格板，本發明使用利用鑄造製作出的柵格板。

在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板，能夠由主原料為鉛，在其中添加錫、鈣、銻、鈉等合金原料而成的合金材料形成。作為添加於主原料的合金原料，特別是使用錫和鈣這兩種者為佳。如果添加鈣，則能夠減少自放電的比例。如果在主原料(鉛)中添加鈣，則會產生容易發生骨架的腐蝕的問題，但能夠透過錫的添加抑制骨架的腐蝕。

柵格板由框部、設置於框部的內側的柵格和設置於框部的集電用耳部構成。框部由在縱方向相對的一對橫框骨和在橫方向相對的一對縱框骨構成，在一方的橫框骨設置有集電用耳部。設置於框部的內側的柵格由與橫框骨平行地延伸的橫柵格骨和與縱框骨平行地延伸的縱柵格骨構成。

圖1表示在本實施方式的鉛蓄電池中使用的柵格板20的一個例子。圖示的柵格板20包括：具有長方形的輪廓形狀的框部21，和形成在框部21的內側的柵格22。圖1表示柵格板20的厚度方向的一端側的主面的形狀，但在該圖中，省略主面的形狀的細部的圖示。如後所述，因為各骨架具有六邊形的剖面形狀，所以實際上，如圖4的放大圖所示，各骨架的稜線顯現於柵格板的主面。以下對柵格板的各部分進行詳細說明。

[框部]

框部21界定柵格板的外形形狀。框部21的形狀為與使用的鉛蓄電池的電解槽(外裝箱)的內部形狀適合的形狀。在本實施方式中，使用立方體或長方體狀的電解槽，因此框部21的輪廓形狀為正方形或長方形。

圖示的框部21具有沿橫方向延伸並在縱方向相對的一對橫框骨21a、21a，和沿縱方向延伸並在橫方向相對的一對縱框骨21b、21b。在框部21的一個橫框骨21a，一體形成有用於連接未圖示的搭接片的集電用耳部25。

在框部21的另一個橫框骨21a，向集電用耳部25的相反側突出的保持用耳部26以及從在橫方向上與保持用耳部26離開的位置向與保持用耳部相同的方向突出的足部27與框部一體形成。集電用耳部25和柵格板保持用耳部26對稱設置，在製造極板的製程中，在將一系列的柵格板20以各自的板面(主面)向水平方向懸垂的狀態進行排列輸送時，將各柵格板保持於輸送具。在極板的製造製程中，集電用耳部25和柵格板保持用耳部26勾掛於輸送具，由此柵格板以懸垂的狀態被保持。保持用耳部26在活性物質向柵格板的填充完成後被切割，從而構成與足部27形狀相同的足部。足部27和通過切割保持用耳部26形成的足部，用於在極板組插入電解槽的單元室內時在框部21的下端與單元室的底面之間形成間隙。也有省略足部27的情況，但在該情況下，在活性物質向柵格板的填充完成後，將保持用耳部26整體切除。

集電用耳部25用於將連接極板組的同極性的極板之間的搭接片連接。集電用耳部25配合電解槽以及其蓋的形狀和極板的形狀形成為適宜的形狀和大小者為佳。耳部25的個數為1個者為佳，其厚度為與框骨的厚度為相同程度者為佳。為了使製造容易，耳部為利用與框部和柵格部相同的材料形成者為佳。

如前所述，在本說明書中，以柵格板20之設置有集電用耳部25的部分作為柵格板的上部，以縱框骨21b延伸的方向(縱框骨的長度方向)作為柵格板20的縱方向。此外，以橫框骨21a延伸的方向作為柵格板的橫方向，以與柵格板20的縱方向和橫方向這兩者成直角的方向作為柵格板的厚度方向。極板的縱方向、橫方向和厚度方向分別沿著柵格板20的縱方向、橫方向和厚度方向。此外，關於縱框骨、橫框骨、縱柵格骨和橫柵格骨，以沿著柵格板的厚度方向的方向為厚度方向，以與各自的長度方向和厚度方向這兩者成直角的方向為寬度方向。並且，將在以使柵格板平躺在水平面上的姿勢向柵格板填充活性物質時柵格板的朝向上方的面和朝向下方的面分別作為柵格板的正面和背面。

橫框骨21a和縱框骨21b的剖面形狀為與活性物質的接觸面積大並且容易進行活性物質的填充的形狀者為佳。在本實施方式中，如圖2和圖3所示，橫框骨21a和縱框骨21b的橫剖面的輪廓呈沿框部的厚度方向細長地延伸的六邊形。在本實施方式中，以下述方式決定構成橫框骨21a和縱框骨21b的橫剖面的輪廓的六邊形的朝向：構成橫框骨21a和縱框骨21b各自的橫剖面的輪廓的六邊形的六邊中相對的兩邊在框部21的厚度方向上相對，在與該兩邊的相對方向成直角的方向上相對的兩個頂點，位於以與框部的厚度方向成直角的方式設定的基準平面O1-O1上。

在圖示的例子中，使橫框骨21a(圖2)和縱框骨21b(圖3)的橫剖面的輪廓形狀為沿框部21的厚度方向細長地延伸的六邊形，因此，橫框骨21a和縱框骨21b各自的寬度尺寸A設定得小於厚度尺寸B。在橫框骨21a和縱框骨21b各自的厚度方向的兩端，形成有平坦的端面21a1、21a2和21b1、21b2。在本實施方式中，設定為橫框骨21a和縱框骨21b各自的端面21a1、21a2和21b1、21b2的寬度尺寸C全部相等。

[柵格]

柵格22由多根橫柵格骨23，23，……和多根縱柵格骨24，24，……構成。橫柵格骨和縱柵格骨的材質可以與先前所述的橫框骨和縱框骨相同，也可以不同，但為了容易地將橫框骨、縱框骨、橫柵格骨和縱柵格骨一起一體成形，構成橫柵格骨和縱柵格骨的材料與構成橫框骨和縱框骨的材料相同者為佳。

多根橫柵格骨23，23，……與橫框骨21a平行地設置，沿縱框骨21b的長度方向保持一定的間隔排列配置。多根縱柵格骨24，24，……與縱框骨21b平行地延伸設置，沿橫框骨21a的長度方向保持一定的間隔排列配置，橫柵格骨23，23，……和縱柵格骨24，24，……直角交叉，由此構成柵格22。在圖示的例子中，橫柵格骨23，23，……設置有26根，縱柵格骨24，24，……設置有9根。

橫柵格骨23由具有能夠耐受鉛蓄電池的壽命期間內的腐蝕的剖面積的多個細骨架23a，和剖面積比細骨架23a大的多個粗骨架23b構成，以與各粗骨架23b鄰接的骨架為細骨架23a的方式排列粗骨架23b和細骨架23a。在圖示的例子中，細骨架23a設置有21根，粗骨架23b設置有5根。

同樣的，縱柵格骨24由具有能夠耐受鉛蓄電池的壽命期間內的腐蝕的剖面積的多個細骨架24a，和剖面積比細骨架24a大的多個粗骨架24b構成，以與各粗骨架24b鄰接的骨架為細骨架24a的方式排列粗骨架24b和細骨架24a。在圖示的例子中，細骨架24a設置有5根，粗骨架24b設置有4根。

在本說明書中，為了區分構成橫柵格骨23的細骨架23a和粗骨架23b與構成縱柵格骨24的細骨架24a和粗骨架24b，將構成橫柵格骨23的細骨架23a和粗骨架23b分別稱為細橫骨和粗橫骨，將構成縱柵格骨24的細骨架24a和粗骨架24b分別稱為細縱骨和粗縱骨。

在本實施方式中，如圖2所示，構成柵格22的細橫骨23a和粗橫骨23b以具有沿柵格板的厚度方向延伸的縱長的六邊形的剖面形狀的方式形成。與框骨部同樣地，以下述方式決定細橫骨23a和粗橫骨23b各自的剖面形狀：構成細橫骨23a和粗橫骨23b的各自的橫剖面的輪廓的六邊形的六邊中相對的兩邊在框部21的厚度方向上相對，在與該兩邊的相對方向成直角的方向上相對的兩個頂點，位於以與框部的厚度方向成直角的方式設定的基準平面O1-O1上。基準平面O1-O1是沿著鑄造柵格板的模具的分割面的平面。

如圖2所示，粗橫骨23b具有與框部21的厚度B相等的厚度D(=B)，以使各自的厚度方向的一端側的端面23b1和另一端側的端面23b2位於分別與框部21的厚度方向的一端側的端面21a1和另一端側的端面21a2同一平面上的狀態設置。使粗橫骨23b的剖面的輪廓形狀為沿厚度方向延伸的六邊形，因此粗橫骨23b的寬度E設定得小於其厚度D。在本發明中，每一粗橫骨21b的厚度方向的另一端側的端面23b2的寬度尺寸G設定得小於其厚度方向的一端側的端面的寬度尺寸F。在本實施方式中，將每一粗橫骨21b的厚度方向的另一端側的端面23b2的寬度尺寸G設定得充分小，使得即使在活性物質的填充完成的階段，粗橫骨的厚度方向的另一端側的端面23b2沒有被活性物質覆蓋而露出的情況下，也能夠利用在之後進行的活性物質壓縮製程中產生的活性物質的流動，以活性物質完全覆蓋該端面23b2。

細橫骨23a具有比粗橫骨23b的厚度D(=B)小的厚度H，和比粗橫骨23b的寬度E小的寬度I，以使各自的厚度方向的一端側的端面23a1和另一端側的端面23a2分別位於比橫框骨21a的厚度方向的一端側的端面21a1和另一端側的端面21a2更靠框部的厚度方向的內側的狀態(位於框部21的厚度方向的內側的狀態)配置。使細橫骨23a的剖面的輪廓形狀為沿框部的厚度方向延伸的六邊形，因此細橫骨23a的寬度I設定得小於其厚度H。細橫骨23a的厚度方向的一端側的端面23a1和另一端側的端面23a2的寬度尺寸能夠適當地進行設定，但在本實施方式中，細橫骨23a的厚度方向的一端側的端面23a1和另一端側的端面23a2具有相等的寬度尺寸J。

如圖3所示，構成縱柵格骨24的多個粗縱骨24b具有比框部21的厚度B小的厚度K(<B)，以使各自的厚度方向的一端側的端面24b1與框部21的厚度方向的一端側的端面位於同一平面上，使各自的厚度方向的另一端側的端面24b2位於比框部21的厚度方向的另一端側的端面更靠框部的厚度方向的內側的狀態配置。使粗縱骨24b的剖面的輪廓為沿框部的厚度方向較長地延伸的六邊形，因此粗縱骨24b的寬度L設定得小於厚度K。粗縱骨24b的厚度方向的一端側的端面24b1和另一端側的端面24b2的寬度尺寸能夠適當地進行設定，但在本實施方式中，這些端面具有相等的寬度尺寸M。

構成縱柵格骨的細縱骨24a具有比粗縱骨24b的厚度K(<B)小的厚度N，和比粗縱骨24b的寬度L小的寬度P，以各自的厚度方向的一端側的端面24a1和另一端側的端面24a2分別位於比縱框骨21b的厚度方向的一端側的端面21b1和另一端的端面21b2更靠框部的厚度方向的內側的狀態配置。細縱骨24a的剖面的輪廓形狀為沿框部的厚度方向延伸的六邊形，因此，細縱骨24a的寬度P設定得小於其厚度N。細縱骨24a的厚度方向的一端側的端面24a1和另一端側的端面24a2的寬度尺寸能夠適當地設定，但在本實施方式中，細縱骨24a的厚度方向的一端側的端面24a1和另一端側的端面24a2具有相等的寬度尺寸Q。而且在本實施方式中，細縱骨24a的厚度N設定為與細橫骨的厚度H相等，細縱骨24a的寬度P設定為與細橫骨23a的寬度I相等。此外，細縱骨24a的厚度方向的一端側和另一端側的端面的寬度Q設定得與細橫骨23a的厚度方向的一端側和另一端側的端面的寬度J相等。

在本發明中，以與各粗骨架鄰接的骨架為細骨架的方式排列粗骨架和細骨架，但構成橫柵格骨和縱柵格骨的細骨架的粗度(寬度和厚度)並非必須為一種，能夠設置寬度和厚度不同的多種細骨架。此外，配置在框骨與粗骨架之間和粗骨架與粗骨架之間的細骨架可以是一根也可以是多根。

[細骨架的粗度與粗骨架的粗度的關係]

粗橫骨23b和粗縱骨24b的粗度(剖面積)可以相同，也可以不同。能夠考慮柵格板的鑄造性，使粗橫骨的粗度與粗縱骨的粗度不同。例如，如果使粗橫骨的粗度大於粗縱骨的粗度，則在使鑄造柵格骨的鑄模的鑄造橫柵格骨的空腔朝向鉛直方向的狀態下，利用重力鑄造方式鑄造柵格板時，能夠使大量的熔融鉛通過鑄造剖面積大的粗橫骨23b的空腔(沿鉛直方向延伸的空腔)內平滑地流動，因此，能夠使向鑄造縱柵格骨的空腔內的熔融金屬的流動平滑，容易地進行鑄造。

此外，粗橫骨23b的粗度與細橫骨23a的粗度的關係以及粗縱骨24b的粗度與細縱骨24a的粗度的關係，根據活性物質的填充的容易度、極板的壽命等進行適當的設定。

[柵格骨的排列]

在本實施方式中，如圖1所示，以粗縱骨24b和細縱骨24a沿橫框骨21a的長度方向交替排列的方式，設置構成縱柵格骨24的細縱骨24a和粗縱骨24b。

柵格22中，隨著遠離集電用耳部25，電阻變大，隨著遠離耳部25，在柵格骨產生的電壓下降變大。因此，在遠離集電用耳部25的位置，在柵格骨與活性物質之間流動的電流被限制，在遠離耳部25的位置，活性物質的充放電反應難以活躍地進行。為了防止產生這樣的狀態，以下述方式配置柵格骨者為佳：相比於在與設置有集電用耳部25的一方的橫框骨21a鄰接的區域中在每一定的面積中設置的細橫骨的數量相對於粗橫骨的數量的比例，在靠遠離集電用耳部25的另一方的橫框骨的區域中在每一定的面積中設置的細橫骨的數量相對於粗橫骨的數量的比例更小。

因此，在本實施方式中，在設置有耳部25的一方的橫框骨21a側和位於遠離耳部的位置的另一方的橫框骨21a側，分別設置有細橫骨的根數相對於粗橫骨的根數的比例為第一比例的第一區域A1，和細橫骨的根數相對於粗橫骨的根數的比例為比第一比例小的第二比例的第二區域A2。

第一區域A1和第二區域A2中的細橫骨的根數相對於粗橫骨的根數的比例沒有特別限定，但在本實施方式中，以在第一區域A1中，在一根粗橫骨的旁邊排列有4根細橫骨，在第二區域A2中，在一根粗橫骨的旁邊排列有三根細橫骨的方式，設定粗橫骨的根數與細橫骨的根數的比例。即，第二區域A2中的粗橫骨23b相互間的間隔比第一區域A1中的粗橫骨23b相互間的間隔窄。如果以這樣的比例設置粗橫骨和細橫骨，則能夠抑制隨著遠離耳部，柵格的電阻(電壓下降)變大的情況，能夠容易地進行膏狀活性物質的填充。

[柵格板的框部的尺寸]

框部21的厚度考慮以下的方面透過實驗決定。如果框部21的厚度過薄，則設定為低於框部的厚度的粗縱骨的厚度變得過薄，存在柵格骨的腐蝕到達極限的期間變短，極板的壽命變短的傾向。此外，如果框部21的厚度過薄，則細橫骨和細縱骨的厚度變得過薄，因此擔心活性物質的保持能力下降。如果能夠將框部21的厚度設定為5mm以上，將構成柵格骨的粗橫骨23b的厚度設定為與框部21的厚度相等，將細橫骨23a的厚度、粗縱骨24b和細縱骨24a的厚度設定為低於5mm的範圍內的適當的值，則能夠回應使極板的壽命變長的要求，和不使活性物質的保持能力下降地提高活性物質的填充的容易性的要求這兩者。

框部21形成為與在現用的工業用鉛蓄電池中使用的柵格板的框部相同程度的大小的長方形，例如，長邊的尺寸為370~390mm，短邊的尺寸為130~150mm的長方形的形狀者為佳。

如果將柵格板的框部的尺寸設定為上述值，則能夠製作比較大型的極板，利用使用多個該極板，能夠製作放電容量大的電池。此外，上述柵格板的尺寸與工業用的鉛蓄電池中使用的柵格板的尺寸為相同程度，因此，能夠不改變現有的工業用的鉛蓄電池的電解槽和蓋等而保持原樣地使用，得到放電容量大、壽命長的鉛蓄電池。

[粗橫骨和粗縱骨的尺寸]

在本發明中，使粗橫骨23b和粗縱骨24b的部分具有在電池的壽命期間中將柵格的形狀維持為規定的形狀的功能。由此，在製作本發明的柵格板時，粗橫骨23b和粗縱骨24b的根數設定為為了維持期望的壽命期間內的柵格的形狀所必需的根數。為了不減少能夠填充於柵格板20的活性物質的量，粗橫骨23b和粗縱骨24b的根數設定為不過多。同樣的，粗橫骨23b和粗縱骨24b的剖面積設定為，不減少能夠填充於柵格板的活性物質的量，並且是為了在期望的壽命期間保持柵格體的形狀所必需的最小限度的粗度(不過粗)。粗橫骨和粗縱骨的根數和剖面積透過實驗決定。

[細橫骨和細縱骨的尺寸]

另一方面，細橫骨23a和細縱骨24a以借助粗橫骨 23b和粗縱骨24b的力量維持自身的形狀為前提，以具有大小適於保持期望的壽命期間內的規定的形狀、且維持保持活性物質的功能的剖面積(比粗橫骨和粗縱骨的剖面積小的剖面積)的方式形成。此外，細橫骨23a和細縱骨24a的寬度設定為，能夠確保用於使膏狀活性物質在粗橫骨23b與細橫骨23a之間和粗縱骨24b與細縱骨24a之間容易地流動的空間的大小。

如果細橫骨23a和細縱骨24a的寬度過寬，則柵格的孔變窄，因此，不僅不能夠得到在填充活性物質時使其流動容易從而使活性物質的填充容易，防止產生不能夠以活性物質覆蓋柵格體的一部分的狀態這樣的本發明的效果，而且能夠填充於柵格板的活性物質的量減少。此外，如果細橫骨和細縱骨的剖面積過小，則細橫骨和細縱骨的腐蝕在早期就到達深部，其機械強度下降，因此即使借助於粗橫骨和粗縱骨也不能夠維持細橫骨和細縱骨的形狀，活性物質保持功能下降。細橫骨23a和細縱骨24a的剖面積也透過實驗決定。

[柵格板的鑄造]

作為柵格板的製造方法，有重力鑄造方式(GDC：Gravity Die Casting)、連續鑄造方式、膨脹(expanded)方式、沖壓方式等，但本發明的柵格板的製造使用重力鑄造方式者為佳。重力鑄造方式是使柵格板的原材料金屬(合金)熔融，利用重力使該熔融金屬(合金)流入由能夠耐受該熔融金屬的溫度的材料形成的模具內並進行鑄造的方法。在重力鑄造方式中，能夠鑄造的柵格的大小在理論上沒有極限。此外，根據重力鑄造方式，同時具有粗柵格骨和細柵格骨的柵格的製造容易，得到的柵格板的集電特性和耐腐蝕性優異。

如圖5所示，在利用重力鑄造方式鑄造柵格板時使用模具33，該模具33包括：具有用於成形柵格體的厚度方向的一方的半部的空腔31a的第一模具31，和具有用於成形柵格體的厚度方向的另一方的半部的空腔32a的第二模具32。在第二模具32設置有用於使鑄造完的柵格體脫模的推壓銷34。在使第一模具和第二模具對合的狀態下，在模具的內部構成用於成形柵格板的各部分的空腔。在圖5中，23b’是用於鑄造粗橫骨23b的空腔，24a’和24b’分別是用鑄造細縱骨24a和粗縱骨24b的空腔，21b’是用於鑄造縱框骨21b的空腔。

在使用該模具成形柵格板時，使第一模具31和第二模具32對合，如圖5所示，以在模具內形成的粗橫骨成形用的空腔23b’的長度方向朝向鉛直方向的狀態，使熔融的鉛合金(熔融金屬)通過沿著兩模具的對合面形成的澆口35注入模具內，利用重力使熔融金屬流入模具內的各部。在使注入模具內的鉛合金冷卻並固化之後，使第一模具31從第二模具32離開，利用推壓銷34推壓殘留於第二模具32側的柵格板，使其從第二模具32脫模。在圖5中，表示於最上部的推壓34用於將在模具的澆口35內固化的鉛合金推出。

在本實施方式中，在柵格板20設置有在從模具推出鑄造完的柵格板時與推壓銷4抵接的推壓銷抵接用座部28。為了在利用推壓銷推出鑄造完的柵格板時，使從推壓銷施加的力集中於一點以防止柵格板發生變形，推壓銷抵接用座部28係在框骨與橫柵格骨或縱柵格骨的交叉部以及橫柵格骨與縱柵格骨的交叉部，以具有比各個交叉部的剖面積大的剖面積的方式設置者為佳。

在圖1所示的例子中，在下述位置分別形成有推壓銷抵接用座部28：一方的縱框骨21b與5根粗橫骨23b的交叉部；一方的縱框骨21b與在縱方向的偏向一端和偏向另一端的位置分別設置的細橫骨23a、23a的交叉部；配置在柵格板的橫方向的中央的一個細縱骨24a與5根粗橫骨23b的交叉部；和配置在柵格板的橫方向的中央的一個細縱骨24a與兩個橫框骨21a、21a的交叉部。各推壓銷抵接用座部28以具有比縱框骨21b與粗橫骨23b或細橫骨23a的交叉部、橫框骨21a與細縱骨24a的交叉部和粗橫骨23b與細縱骨24a的交叉部的各自的剖面積大的剖面積的方式形成。

推壓銷抵接用座部28的排列並不限定於圖1所示的例子。例如，也可以像圖6或圖7所示那樣排列推壓銷抵接用座部28。

[極板的製造]

在使用柵格板20製造鉛蓄電池用極板時，進行活性物質填充製程和活性物質壓縮製程。參照圖8，表示了進行活性物質填充製程的膏填充機41的一個例子，和進行活性物質壓縮製程的壓縮機42的一個例子。圖示的膏填充機41包括：由輥41a引導而向一個方向輸送的輸送帶41b；從上方與供給到輸送帶41b上的柵格板20接觸，並一邊將柵格板20向輸送帶41b側按壓一邊旋轉的輸送輥41c；和將膏狀的活性物質一邊加壓一邊向輸送帶41b上的柵格板20供給的膏供給裝置41d。輸送帶41b和輸送輥41c由未圖示的電動機驅動。

壓縮機42包括：使軸線朝向與輸送方向成直角的方向而排列配置的多個輸送輥42a；和利用氣缸或彈簧等向輸送輥42a側施力的加壓輥42b，將從膏填充機41側供給來的極板以夾在輸送輥42a與加壓輥42b之間的狀態向一個方向輸送，同時沿柵格板的厚度方向壓縮填充於柵格板的活性物質以壓緊。

利用鑄造製程鑄造出的柵格板20，被未圖示的輸送裝置輸送，供給至輸送帶41b的端部。柵格板20以其橫方向朝向輸送方向、縱方向朝向與輸送方向成直角的方向、並且其厚度方向的一方的主面(正面)朝向上方的狀態，被供給到輸送帶41b上。供給到輸送帶41b上的柵格板20以夾在輸送輥41c與輸送帶41b之間的狀態送入膏供給裝置41d內。

膏供給裝置41d以規定的壓力向柵格板20的正面供給膏狀的活性物質。供給至柵格板20的正面的活性物質覆蓋柵格板20的正面，並且通過柵格22的孔向柵格板的背面側流動，填充至柵格22的孔的內部和柵格板的背面側。

填充於柵格板的活性物質並沒有特別限定，但是將包含一氧化鉛的鉛粉、水、硫酸等混煉而進行製作者為佳。也有配合正極和負極的特性，在活性物質中添加短切纖維、碳粉末、木質素、硫酸鋇、鉛丹等添加物的情況。此外，活性物質的填充量只要能夠完全覆蓋形成在框骨的內側的骨架(細骨架和粗骨架)即可，但填充至框骨的厚度以上者為佳。

填充有活性物質的柵格板(極板)被輸送帶41b輸送，供給至壓縮機42。供給至壓縮機42的極板被夾在輸送輥42a與加壓輥42b之間，一邊被加壓一邊被輸送。在該過程中，活性物質沿柵格板的厚度方向被壓縮而壓緊。

本發明的極板利用將上述膏狀活性物質利用膏填充機填充於柵格板，並進行成熟、乾燥而製作得到。成熟、乾燥的時間和溫度沒有特別限定，但根據柵格板的厚度和活性物質的特性調整為適宜的值者為佳。

[鉛蓄電池的結構]

本發明的鉛蓄電池的結構，除了至少對於正極板使用本發明的柵格板這一點之外，並沒有特別限定。如前所述，鉛蓄電池由正極板、負極板、作為電解液的稀硫酸、分隔板(玻璃纖維製造的保持器(retainer))、電解槽、蓋等構件製作而得。例如，如圖9所示，在正極板1與負極板2之間夾著分隔板，並將正極板1和負極板2一塊一塊地交替疊層，由搭接片5和6使同極板的耳部彼此連結，以構成極板組4。將該極板組4放入電解槽7中並蓋上蓋，向電解槽內注入稀硫酸，之後進行化學合成，以完成鉛蓄電池。

如果按照本實施方式構成柵格板20，則能夠使粗橫骨23b的厚度方向的一端側的端面和粗縱骨24b的厚度方向的一端側的端面與框部21的厚度方向的一端側的端面位於同一平面上，因此在利用輸送輥41c將柵格板20送入膏填充機內時，能夠充分確保輸送輥41c與柵格板20的接觸面積，使得輸送輥41c與柵格板20之間的摩擦阻力變大。此外，在本實施方式的柵格板中，粗橫骨23b的厚度方向的另一端側的端面與框部21的厚度方向的另一端側的端面配置在同一平面上，因此能夠使柵格板20與輸送帶的接觸面積變大，使兩者間的摩擦阻力變大。由此，在將柵格板夾在輸送帶與輸送輥之間向膏填充機供給時，能夠使柵格板與輸送輥之間以及柵格板與輸送帶之間的摩擦阻力充分大，能夠將柵格板以保持其橫方向朝向輸送方向的正規的姿勢的狀態可靠地送入膏填充機41內，能夠平滑地進行活性物質的填充操作。

在本實施方式中，在柵格板20的正面(填充活性物質時朝向上方的面)側，將粗橫骨23b和粗縱骨24b兩者的厚度方向的端面與框部21的厚度方向的一端側的端面配置在同一平面上，因此，利用框骨21a、21b和粗橫骨23b以及粗縱骨24b，在柵格板的正面開口的多個矩形的分隔框以縱橫排列的狀態構成，柵格板20的正面成為被這些分隔框縱橫分隔的狀態。如果像這樣柵格板的正面被多個分隔框分隔，則施加於柵格板的正面的活性物質的填充壓力不會分散，能夠通過各分隔框內的被限制區域向柵格板的背面側均勻且可靠地傳遞，因此能夠均勻且平滑地進行從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動。此外，在柵格板的背面側，粗縱骨24b的厚度方向的端面24b2和細縱骨24a的端面24a2配置在比框部的端面21a2、21b2更靠框部的厚度方向的內側，在填充活性物質時在粗縱骨24b的厚度方向的端面24b2以及細縱骨24a的厚度方向的端面24a2與輸送帶41b之間形成間隙，因此能夠使柵格板20的背面側的活性物質的流動容易，能夠良好地進行活性物質的填充。

在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板20中，在其正面側，粗橫骨23b和粗縱骨24b兩者的厚度方向的端面與框部21的厚度方向的端面配置在同一平面上，在柵格板的正面側，易於在填充活性物質時以覆蓋粗橫骨和粗縱骨的方式塗敷活性物質。因此，即使在柵格板的正面側將粗橫骨和粗縱骨的厚度方向的端面與框部的厚度方向的端面配置在同一平面上，也能夠容易地以不露出粗橫骨和粗縱骨的方式填充活性物質。

在柵格板20的背面側，粗橫骨23b的厚度方向的另一端側的端面23b2配置在與框部21的厚度方向的另一端側的端面所配置的平面相同的平面上，因此，粗橫骨23b的厚度方向的端面23b2可能不被活性物質覆蓋而露出。僅利用從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動完全覆蓋在柵格板的背面側露出的粗橫骨的端面是困難的。在本實施方式中，柵格板的背面側的每一粗橫骨23b的厚度方向的端面的寬度尺寸G設定得小於柵格板的正面側的每一粗橫骨的厚度方向的端面的寬度尺寸F，因此，即使在活性物質填充製程結束時在極板的背面側粗橫骨23b的厚度方向的端面23b2露出，該露出部分的面積也能夠充分窄。因此，即使在活性物質填充製程結束時，在極板的背面側粗橫骨的端部露出，也能夠利用之後進行的活性物質壓縮製程中產生的活性物質的流動，由活性物質可靠地覆蓋粗橫骨的厚度方向的另一端側的端面23b2的露出部分，能夠容易地得到在柵格板的正面和背面這兩面上不具有柵格骨的露出部分的極板。

[變形例]

在圖1所示的例子中，以粗縱骨和細縱骨沿橫框骨21a、21b的長度方向交替排列的方式設置縱柵格骨，但本發明並不限定於如圖1所示那樣構成縱柵格骨的情況。例如，也可以以在粗縱骨24b的旁邊排列2根細縱骨24a的方式構成縱柵格骨。

在上述實施方式中，在柵格板的主面設置有位於設置有耳部的一方的橫框骨側的第一區域A1，和位於遠離耳部的另一方的橫框骨側的第二區域A2，將柵格板的主面在縱方向(上下)上分為兩部分，在第一區域中在每一粗橫骨的側方排列有4根細橫骨，在第二區域中在每一粗橫骨的側方排列有3根細橫骨，但本發明並不限定於上述實施方式。

為了防止在遠離集電用耳部25的區域集電電阻變大，相比於在與設置有耳部的一方的橫框骨鄰接的區域中在每一定的面積中設置的細橫骨的數量相對粗橫骨的數量的比例，使靠在位於遠離耳部的位置的另一方的橫框骨的區域中在每一定的面積中設置的細橫骨的數量相對粗橫骨的數量的比例更小即可。柵格板的主面的各區域中的細橫骨的根數相對於粗橫骨的根數的比例並不限定於上述例子。

例如可以是，在第一區域A1與第二區域A2之間進一步設置一個以上的區域，將柵格板的主面在縱方向上分為三個以上的區域，以隨著從設置有耳部的一方的橫框骨側的區域向設置於另一方的橫框骨側的區域，在每一定的面積中設置的細橫骨的數量相對粗橫骨的數量的比例階段性變少的方式(粗橫柵格相互間的間隔階段性變窄的方式)，設定各區域中的細橫骨的數量和粗橫骨的數量。

[實施例] [柵格板的製作]

使在鉛中添加錫：1.0~1.8質量%、鈣：0.05~0.1質量%而製作出的鉛合金熔融，使用不同的兩種模具，利用重力鑄造方式製作正極用的柵格板A和柵格板B。這些柵格板中柵格板A為比較例，柵格板B為本發明的實施例。

<柵格板A：比較例>

柵格板A具有本發明者先前提出的構造(專利文獻3所示的結構)。在柵格板A中，框部21的內側的橫柵格骨23和縱柵格骨24的排列圖案與圖1所示的例子相同，但在柵格板A中粗橫骨23b和粗縱骨24b的厚度設定得小於框部21的厚度，粗橫骨23b的厚度方向的一端側的端面23b1和另一端側的端面23b2配置在比框部21的厚度方向的一端側的端面21a1、21b1和另一端側的端面21a2、21b2更靠厚度方向的內側。此外，粗縱骨24b的厚度方向的一端側的端面24b1和另一端側的端面24b2配置在比框部21的厚度方向的一端側的端面21a1、21b1和另一端側的端面21a2、21b2更靠厚度方向的內側。細橫骨23a的寬度和厚度分別設定得小於粗橫骨23b的寬度和厚度，細縱骨24a的寬度和厚度分別設定得小於粗縱骨24b的寬度和厚度。各細橫骨23a和細縱骨24a以使各自的厚度方向的一端側的端面位於偏向粗橫骨23b和粗縱骨24b的厚度方向的一端側的端面所配置的平面的位置的狀態設置。

在柵格板A中，使框部21的縱尺寸為385mm、橫尺寸為140mm、厚度為5.8mm、寬度為4.4mm，在框部21的內側形成有具有粗橫骨23b和細橫骨23a的橫柵格骨23以及具有粗縱骨24b和細縱骨24a的縱柵格骨24。粗橫骨23b和粗縱骨24b的剖面形狀是厚度大於寬度的六邊形，厚度為5.4mm，寬度為4.3mm。此外，細橫骨24a和細縱骨24a的剖面形狀也是厚度大於寬度的六邊形，各自的厚度為3.6mm，寬度為2.8mm。在柵格板A中，使以當填充活性物質時朝向上方的狀態配置的細橫骨23a和細縱骨24a的厚度方向的一端側的端面23a1和24a1與粗橫骨23b和粗縱骨24b的厚度方向的一端側的端面23b1和24b1位於同一平面上。

<柵格板B：實施例>

在柵格板B中，框部21的內側的橫柵格骨23和縱柵格骨24的排列圖案與圖1所示的例子相同。在柵格板B中，如圖2所示，粗橫骨23b的厚度設定為與框部21的厚度相等，粗橫骨23b的厚度方向的一端側的端面23b1和另一端側的端面23b2與框部21的厚度方向的一端側的端面21a1、21b1和另一端側的端面21a2、21b2配置在同一平面上。此外，如圖3所示，粗縱骨24b的厚度設定得小於框部21的厚度，其厚度方向的一端側的端面24b1與框部21的厚度方向的一端側的端面21a1、21b1配置在同一平面上，粗縱骨24b的厚度方向的另一端側的端面 24b2配置在比框部21的厚度方向的另一端側的端面21a2、21b2更靠框部的厚度方向的內側。

在柵格板B中，細橫骨23a的寬度和厚度分別設定得小於粗橫骨23b的寬度和厚度，細縱骨24a的寬度和厚度分別設定得小於粗縱骨24b的寬度和厚度。各細橫骨23a和細縱骨24a以各自的厚度方向的一端側的端面23a1和24a1位於比框部21的厚度方向的一端側的端面靠框部的厚度方向的內側，並且各自的厚度方向的另一端側的端面23a2和24a2位於比框部21的厚度方向的另一端側的端面靠框部的厚度方向的內側的狀態設置。

在柵格板B中，使框部21的縱尺寸為385mm、橫尺寸為140mm、厚度B為5.8mm、寬度A為4.4mm，在框部的內側形成有具有粗橫骨23b和細橫骨23a的橫柵格骨以及具有粗縱骨24b和細縱骨24a的縱柵格骨。粗橫骨23b的剖面形狀為厚度D大於寬度E的六邊形，厚度D為5.8mm，寬度E為4.3mm。此外，粗橫骨23b的厚度方向的一端側的端面23b1的寬度F和另一端側的端面23b2的寬度G分別為1.7mm和1.0mm。粗縱骨24b的剖面形狀也是厚度K大於寬度L的六邊形，厚度K為5.6mm，寬度L為4.3mm。

此外，細橫骨24a和細縱骨24a的剖面形狀也是厚度H和N大於寬度I和P的六邊形，各自的厚度H和N為3.6mm，寬度I和P為2.8mm。在柵格板B中，使細橫骨23a和細縱骨24a的厚度方向的一端側的端面23a1和 24a1在比框部21的厚度方向的一端側的端面更偏向框部的厚度方向的內側的位置位於同一平面上，使細橫骨23a和細縱骨24a的厚度方向的另一端側的端面23a2和24a2在比框部21的厚度方向的另一端側的端面更偏向框部的厚度方向的內側的位置位於同一平面上。

[活性物質的填充狀態的確認]

對柵格板A和B，利用膏填充機實施填充膏狀的活性物質的活性物質填充實驗，之後進行成熟、乾燥，製作未化學合成的正極板。

在活性物質填充實驗中使用的膏狀的正極用活性物質，經由相對於以一氧化鉛為主要成分的鉛粉的品質添加0.1品質%聚酯纖維並混合後，添加12質量%水、16質量%稀硫酸再次混煉而製作得到。該正極用活性物質的製作方法與以往進行的方法相同。

[填充結果]

在向柵格板A和B填充膏狀活性物質並壓縮之後，視覺確認活性物質向在填充活性物質時朝向下方的柵格板的背側的填充狀態，結果發現，柵格板A和B兩者的全部的柵格骨均完全地埋沒在活性物質中，活性物質向柵格板的背側的填充狀態良好。在本發明中，雖然使粗橫骨23b的厚度D與框部21的厚度B相等，但在柵格板的背面側粗橫骨的端面23b2也不會露出的理由是，利用在柵格板的正面側利用粗橫骨和粗縱骨形成分隔框，使從柵格板的正面側向背面側的活性物質的流動平滑進行，以及使粗橫骨的厚度方向的另一端側的端面23b2的寬度G與粗橫骨的厚度方向的一端側的端面23b1相比較小。

[填充活性物質時的問題]

在柵格板A中，在將柵格板以其橫方向朝向輸送方向的狀態載置在輸送帶上，並使輸送輥與輸送帶上的柵格板20接觸從而送入膏填充機時，柵格板的姿勢從正規的姿勢偏離而生產線停止的故障以全部數量的1.2%的比例產生。這意味著在每100個正極板中產生1.2個不良品，是從提高生產率的方面考慮不能夠忽略的值。與此相對，在作為本發明的實施例的柵格板B中，產生同樣的故障的比例減少至0.7%，得到了與使用已提出的柵格板的情況相比由向膏填充機送入柵格板的問題導致的故障減少48%的好結果。

根據上述結果能夠明確，根據本發明，不僅能夠與使用先前提出的柵格板時同樣地良好地進行活性物質向柵格板的填充，而且能夠使將柵格板向膏填充機供給時產生故障而生產線停止的次數與使用已提出的柵格板的情況相比大幅減少。

在本發明中使用的柵格板能夠使粗橫骨的剖面積比在已提出的鉛蓄電池中使用的柵格板的粗橫骨的剖面積大，而且能夠使粗縱骨的剖面積和細橫骨以及細縱骨的剖面積分別與已提出的柵格板的粗縱骨的剖面積和細橫骨以及細縱骨的剖面積相等，因此，能夠明確，本發明的鉛蓄電池具有等同於或長於已提出的鉛蓄電池的壽命特性。

[產業上的可利用性]

根據本發明，能夠將柵格板平滑地送入膏填充機，因此由於不能夠將柵格板正確地送入膏填充機而引起的生產線停止的可能性變少，能夠提高極板的生產率。此外，根據本發明，能夠使柵格板具有耐受長時間腐蝕的構造和易於填充活性物質的構造，因此能夠延長極板尤其是正極板的壽命，得到長壽命的控制閥式鉛蓄電池。

20‧‧‧柵格板

21‧‧‧框部

21a‧‧‧橫框骨

21b‧‧‧縱框骨

22‧‧‧柵格

23‧‧‧橫柵格骨

23a‧‧‧細橫骨

23a1‧‧‧細橫骨的厚度方向的一端側的端面

23a2‧‧‧細橫骨的厚度方向的另一端側的端面

23b‧‧‧粗橫骨

23b1‧‧‧粗橫骨的厚度方向的一端側的端面

23b2‧‧‧粗橫骨的厚度方向的另一端側的端面

24‧‧‧縱柵格骨

24a‧‧‧細縱骨

24a1‧‧‧細縱骨的厚度方向的一端側的端面

24a2‧‧‧細縱骨的厚度方向的另一端側的端面

24b‧‧‧粗縱骨

24b1‧‧‧粗縱骨的厚度方向的一端側的端面

24b2‧‧‧粗縱骨的厚度方向的另一端側的端面

25‧‧‧集電用耳部

26‧‧‧柵格板保持用耳部

27‧‧‧足部

圖1是表示在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板的結構例的正面圖。

圖2是將圖1的柵格板沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線剖面表示的放大剖面圖。

圖3是將圖1的柵格板沿圖1的Ⅲ-Ⅲ線剖面表示的放大剖面圖。

圖4是放大表示圖1的柵格板的一部分的正面圖。

圖5是表示在鑄造圖1的柵格板時使用的模具的結構的一個例子的剖面圖。

圖6是表示在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板的另一例子的正面圖。

圖7是表示在本發明的鉛蓄電池中使用的柵格板的又一例子的正面圖。

圖8是表示在向柵格板填充活性物質時使用的裝置的結構的立體圖。

圖9是表示鉛蓄電池的結構的一個例子的分解立體圖。