WO2020008500A1 - 格子体、電極板及び鉛蓄電池、並びに、それらの製造方法 - Google Patents

格子体、電極板及び鉛蓄電池、並びに、それらの製造方法 Download PDF

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electrode plate
storage battery
lead storage
grid
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公二 大津
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日立化成株式会社
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    • 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
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a grid, an electrode plate, a lead storage battery, and a method for producing the same.
  • Lead storage batteries are widely used in industry, for example, as automobile batteries, backup power supplies, and main power supplies for electric vehicles.
  • ISS vehicles idling stop system vehicles
  • lead storage batteries are also required to have characteristics suitable for use in ISS vehicles.
  • the lead storage battery is used in a partially charged state called PSOC (Partial State Of Charge).
  • PSOC Partial State Of Charge
  • the life of the lead storage battery tends to be shorter than when the lead storage battery is used in a fully charged state. Therefore, lead storage batteries for ISS vehicles are required to be able to suppress deterioration in characteristics such as life even when repeatedly used under PSOC.
  • Patent Literature 1 discloses a method of manufacturing an expanded grid body for a lead storage battery that can form ears of the grid body with accurate dimensions.
  • an object of the present invention is to provide a lead storage battery with improved life performance, and a grid body and an electrode plate that can provide the lead storage battery.
  • One aspect of the present invention is an expanded lattice body used for an electrode plate of a lead-acid battery, including a lattice part composed of lattice bones arranged in a lattice shape, in the lattice part, both ends in the width direction of the lattice body,
  • the present invention relates to a lattice body constituted by intersections of lattice bones.
  • the grid (positive grid) constituting the positive electrode plate expands due to the repetition of the charge / discharge cycle.
  • the widthwise end of the grid (positive grid or negative grid) comes into contact with the separator due to the expansion of the positive grid, the separator may be damaged and the lead-acid battery may reach its end of life early. is there.
  • the lattice body (expanded lattice body) according to one aspect of the present invention is configured such that both ends in the width direction of the lattice body in the lattice portion are formed by intersections of lattice bones.
  • One aspect of the present invention relates to the above-described grid body and an electrode plate having an electrode active material held by the grid body. According to this electrode plate, the life performance of the lead storage battery can be improved.
  • One aspect of the present invention relates to a lead storage battery including the above-mentioned electrode plate.
  • This lead-acid battery has improved life performance.
  • the lead storage battery may further include a bag-shaped separator that houses the electrode plate.
  • x / y is preferably 0.95 or less.
  • breakage of the separator due to expansion of the lattice body is more easily suppressed, and the life performance of the lead storage battery is further improved.
  • One aspect of the present invention is a method of manufacturing an expanded grid body used for an electrode plate of a lead storage battery, wherein a metal sheet provided with a plurality of slits is stretched in a first direction to form a grid arranged in a grid shape.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a lattice body, comprising: a step of preparing an expanded sheet having a lattice portion made of bone; and a step of cutting the expanded sheet at intersections of lattice bones arranged in a first direction.
  • both ends in the width direction of the lattice body in the lattice portion are constituted by intersections of lattice bones. That is, according to the manufacturing method of one aspect of the present invention, it is possible to provide a lattice body (expanded lattice body) that can improve the life performance of a lead storage battery.
  • One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing an electrode plate for a lead-acid battery, comprising a step of holding an electrode active material on the grid.
  • One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a lead-acid battery, including a step of housing the electrode plate in a bag-shaped separator.
  • x / y is preferably 0.95 or less, where x is the width of the electrode plate and y is the inner width of the bag-shaped separator.
  • the present invention it is possible to provide a lead storage battery having an improved life performance, and a grid body and an electrode plate capable of providing the lead storage battery.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration and internal structure of a lead storage battery according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an electrode group included in the lead storage battery of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a bag-shaped separator included in the lead storage battery of FIG. 1 and electrode plates housed in the bag-shaped separator.
  • FIG. 4 is a front view showing an embodiment of a grid body constituting an electrode plate included in the lead storage battery of FIG.
  • FIG. 5 is a front view showing a lattice body of a comparative example.
  • FIG. 6 is a front view of the expanded sheet for explaining a method of manufacturing the lattice body of FIG.
  • the vertical direction when the lead storage battery is installed horizontally is defined as the height direction of the lead storage battery.
  • the vertical direction when housed in a horizontally installed lead storage battery is defined as the height direction of the electrode plate (height direction of the grid), and the height direction of the electrode plate (height direction of the grid) Is defined as a direction along the main surface of the electrode plate (grating body) in a direction orthogonal to the width direction of the electrode plate (width direction of the grid body). The same applies to the height direction and the width direction of the separator.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration and internal structure of a lead storage battery according to one embodiment.
  • the lead storage battery 1 includes a battery case 2 having an open upper surface, and a lid 3 for closing the opening of the battery case 2.
  • the battery case 2 and the lid 3 are formed of, for example, polypropylene.
  • the lid 3 is provided with a positive electrode terminal 4, a negative electrode terminal 5, and a liquid port plug 6 for closing a liquid injection port provided on the lid 3.
  • each cell chamber of the battery case 2 includes an electrode group 7, a positive pole 8 connecting the electrode group 7 to the positive terminal 4, a negative pole (not shown) connecting the electrode group 7 to the negative terminal 5, And a liquid.
  • the electrolytic solution contains dilute sulfuric acid and may further contain aluminum ions.
  • the specific gravity (20 ° C.) after the formation of the electrolytic solution is, for example, 1.29 or more. When the specific gravity of the electrolytic solution after chemical formation is 1.29 or more, the lattice body easily expands. Therefore, in the lead storage battery having the specific gravity of the electrolytic solution of 1.29 or more, the effect of improving the life performance is remarkable.
  • the specific gravity (20 ° C.) after formation of the electrolytic solution may be 1.33 or less. That is, the specific gravity (20 ° C.) after the formation of the electrolytic solution may be 1.29 to 1.33.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the electrode group 7.
  • the electrode group 7 includes a positive electrode plate (plate-like positive electrode) 9 and a negative electrode plate (plate-like negative electrode) 10, which are electrode plates, and is disposed between the positive electrode plate 9 and the negative electrode plate 10. And a separator 11.
  • the positive electrode plate 9 includes a positive electrode grid (grid) 12 and a positive electrode active material (electrode active material) 13 held by the positive electrode grid 12.
  • the negative electrode plate 10 includes a negative electrode lattice (lattice) 14 and a negative electrode active material (electrode active material) 15 held by the negative electrode lattice 14.
  • a material obtained by removing the positive electrode lattice from the positive electrode after chemical formation is defined as a “positive electrode active material”, and a material obtained by removing the negative electrode lattice from the negative electrode after chemical formation is defined as “a negative electrode active material”.
  • the electrode group 7 has a structure in which a plurality of positive plates 9 and negative plates 10 are alternately stacked in a direction substantially parallel to the opening surface of the battery case 2 via a separator 11.
  • the positive electrode plate 9 and the negative electrode plate 10 are arranged such that their main surfaces extend in the direction perpendicular to the opening surface of the battery case 2 (the height direction of the lead storage battery).
  • each of the positive electrode grids 12 in the plurality of positive electrode plates 9 and each of the negative electrode grids 14 in the plurality of negative electrode plates 10 have a positive electrode ear 12a and a negative electrode ear 14a protruding toward the opening surface. I have.
  • the lugs are typically provided so as to protrude vertically in a state where the electrode group 7 is housed in a horizontally installed lead-acid battery. Therefore, typically, the direction in which the ears protrude coincides with the height direction of the lead-acid battery, the height direction of the electrode plate, and the height direction of the grid body.
  • the lugs 12a of each of the positive grid members 12 in the plurality of positive plates 9 are collectively welded to each other by the positive strap 16.
  • the ear portions 14 a of each of the negative electrode grids 14 in the plurality of negative electrode plates 10 are collectively welded by the negative electrode strap 17.
  • the positive strap 16 and the negative strap 17 are connected to the positive terminal 4 and the negative terminal 5 via the positive pole 8 and the negative pole, respectively.
  • the separator 11 is formed in a bag shape and houses the positive electrode plate 9.
  • the separator 11 has a base portion 11a and rib portions (ribs 11b and mini-ribs 11c) formed in a convex shape on the base portion 11a.
  • seal portions for example, mechanical seal portions
  • the separator 11 is formed of, for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), or the like.
  • the separator 11 may be formed by attaching inorganic particles such as SiO 2 and Al 2 O 3 to a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous film, or the like made of these materials.
  • the bag-like separator 11 is obtained, for example, by cutting a long sheet-like separator into an appropriate length, bending the separator in the center in the longitudinal direction of the separator, and mechanically sealing, pressing or heat-welding the both sides. .
  • the thickness of the separator 11 may be, for example, 0.15 mm or more. When the thickness of the separator 11 is 0.15 mm or more, breakage of the separator due to expansion of the lattice portion is unlikely to occur. In addition, the elasticity and mechanical strength of the separator may decrease due to oxidation due to aging, elution of silica contained as a filler, and the like. When the thickness of the separator 11 is 0.15 mm or more, the elasticity and mechanical strength of the separator may be reduced. Even if the properties and mechanical strength are reduced, breakage hardly occurs. Although the upper limit of the thickness of the separator 11 is not particularly limited, the thickness of the separator 11 may be, for example, 0.30 mm or less. In addition, as shown in FIG. 2, when the separator 11 has the base part 11a and the rib part (rib 11b and mini-rib 11c), the thickness of the separator means the thickness of the base part 11a.
  • FIG. 3 is a drawing showing a bag-shaped separator 11 and an electrode plate (the positive electrode plate 9 in FIG. 3) housed in the separator 11.
  • the width of the electrode plate (for example, the positive electrode plate) accommodated in the bag-shaped separator 11 is x and the internal width of the bag-shaped separator is y
  • x / y is 0.95 or less.
  • x / y is 0.95 or less, even if the electrode plate accommodated in the separator is a positive electrode plate, the contact between the widthwise end of the separator and the widthwise end of the expanded positive electrode lattice body. And the separator is unlikely to be damaged due to the expansion of the positive electrode grid.
  • x / y is preferably 0.95 or less.
  • x / y is 0.95 or less, bubbles generated at the time of full charge hardly stay in the separator, and the electrolyte is easily stirred by the bubbles. Thereby, the stratification of the electrolytic solution tends to be suppressed.
  • x / y may be equal to or greater than 0.90.
  • x / y may be, for example, between 0.90 and 0.95.
  • the inner width y of the bag-shaped separator is the length of the inside of the bag-shaped separator in the width direction of the separator.
  • the inner width y can be obtained, for example, by developing a bag-shaped separator and measuring the length between the mechanical seal portions.
  • x / y may be 0.95 or less, where y is the shortest inner dimension width.
  • x / y may be 0.90 or more when the shortest inner width is y, and x / y is 0.90 or more when the longest inner width is y.
  • the width x of the electrode plate is obtained by measuring the length from one end to the other end in the width direction of the electrode plate.
  • x / y may be 0.95 or less, where x is the longest width.
  • x / y may be 0.90 or more when the longest width is x, and x / y is preferably 0.90 or more when the shortest width is x. .
  • yx is preferably 7.5 mm or more, more preferably 12.0 mm or more. Even if the electrode plate accommodated in the bag-shaped separator is a negative electrode plate, yx is preferably 7.5 mm or more. When yx is 7.5 mm or more, it is difficult for bubbles generated at the time of full charge to stay inside the separator, and it becomes easy for the bubbles to stir the electrolytic solution. Thereby, the stratification of the electrolytic solution tends to be suppressed. yx may be equal to or less than 14.5 mm. yx may be, for example, between 7.5 and 14.5 mm.
  • the lead storage battery 1 described above is suitably used as a lead storage battery for an idling stop system vehicle or a micro hybrid vehicle. That is, one embodiment of the present invention is an application of the above-described lead storage battery 1 to an idling stop system vehicle or a micro hybrid vehicle.
  • the method for manufacturing the lead-acid battery 1 includes an electrode-plate manufacturing process for obtaining electrode plates (the positive electrode plate 9 and the negative electrode plate 10) and an assembly process for assembling components including the electrode plates to obtain the lead-acid battery 1.
  • an electrode-plate manufacturing process for obtaining electrode plates the positive electrode plate 9 and the negative electrode plate 10
  • an assembly process for assembling components including the electrode plates to obtain the lead-acid battery 1.
  • the active material paste (the positive electrode active material paste and the negative electrode active material paste) is held in a lattice (the positive electrode lattice 12 and the negative electrode lattice 14). After (filling), aging and drying are performed to obtain an unformed electrode plate.
  • the lattice is an expanded lattice obtained by an expanding method (details will be described later).
  • the positive grid 12 and the negative grid 14 may be the same or different from each other.
  • the positive electrode active material paste is, for example, kneaded by adding an additive (reinforcing short fiber, etc.) and water to the raw material of the positive electrode active material (lead powder, leadtan (Pb 3 O 4 ), etc.), and then adding dilute sulfuric acid. It is obtained by doing.
  • the positive electrode active material paste is held (filled) in the positive electrode grid body 12
  • the positive electrode active material paste is aged in an atmosphere at a temperature of 35 to 85 ° C. and a humidity of 50 to 98 RH% for 15 to 60 hours. By drying for up to 30 hours, an unformed positive electrode plate is obtained.
  • the negative electrode active material paste is obtained by adding an additive (carbon material, barium sulfate, reinforcing short fiber, a resin having a sulfone group and / or a sulfonate group, etc.) to a raw material of the negative electrode active material (eg, lead powder) After the mixture is obtained by dry mixing, it is obtained by adding dilute sulfuric acid and water and kneading. After the negative electrode active material paste is held (filled) in the negative electrode grid body 14, the negative electrode active material paste is aged in an atmosphere of, for example, a temperature of 45 to 65 ° C. and a humidity of 70 to 98 RH% for 15 to 30 hours. By drying for up to 30 hours, an unformed negative electrode plate is obtained.
  • an additive carbon material, barium sulfate, reinforcing short fiber, a resin having a sulfone group and / or a sulfonate group, etc.
  • the unformed electrode plates (the unformed positive electrode plate and the unformed negative electrode plate) are housed in the bag-shaped separator 11, and the unformed electrode plate is separated from the separator 11. Are alternately stacked.
  • the positive electrode ears 12a and the negative electrode ears 14a are connected (e.g., welded) to each other with a strap to obtain the electrode group 7.
  • the electrode group 7 is arranged in the battery case 2 to produce an unformed battery.
  • an electrolytic solution dilute sulfuric acid or the like
  • a direct current is applied to form a battery case.
  • the chemical conversion conditions and the specific gravity of sulfuric acid can be adjusted according to the properties of the electrode active material.
  • the chemical conversion treatment may be carried out by immersing a large number of electrode plates after aging and drying in the electrode plate manufacturing process together in a chemical conversion tank (tank formation).
  • FIG. 4 is a front view showing an embodiment of the lattice body.
  • the lattice body 30 is an expanded lattice body manufactured by an expanding method.
  • the lattice 30 includes a lattice 31 and ears 32 protruding from one end of the lattice 31.
  • An upper frame part 33 is provided above the lattice part 31, and a lower frame part 34 is provided below the lattice part 31.
  • the ear portion 32 projects upward from a part of the upper frame portion 33 (on the side opposite to the lattice portion 31 and the lower frame portion 34) substantially perpendicular to the longitudinal direction of the upper frame portion 33.
  • the lattice part 31 is composed of lattice bones 31a arranged in a lattice.
  • the lattice bone 31a is composed of an intersection C and a branch B that branches off from the intersection C. Both ends in the width direction of the lattice portion 31 (both ends in the width direction of the lattice body 30 in the lattice portion 31) are formed by intersections C of lattice bones 31a. That is, both ends in the width direction of the lattice portion are not constituted by the branch portions B. At both ends in the width direction of the lattice portion 31, intersections C of the lattice bones 31a are arranged in the height direction of the lattice body.
  • the life performance of the lead storage battery can be improved. That is, when the expanded sheet is cut into pieces at the branch portions B of the lattice bone 31a when the expanded sheet is divided into individual pieces, as shown in FIG. (Cutting point). In particular, when the grid portion 31 is cut at the branch portion B in the manufacturing process of the grid body, a twist is generated at the cut portion, and the branch portion B tends to protrude toward the main surface (front and back surfaces) of the grid body. . When an electrode plate having such a grid body 40 'is used, when the positive grid body expands due to repetition of the charge / discharge cycle and the branch part B comes into contact with the separator, the branch part B penetrates the separator.
  • the separator may be damaged, and the life of the lead storage battery may be shortened.
  • the grid body 40 ' is a positive grid body
  • the branch portion B and the separator are likely to come into contact with each other, so that the separator is likely to be damaged.
  • the grid body 30 of the above embodiment even if the grid body expands due to repetition of the charge / discharge cycle, both ends in the width direction of the grid portion 31 are unlikely to contact the separator. Even in the case where both ends in the width direction of the grid portion 31 are in contact with the separator (for example, when the grid body 30 is a positive grid housed in a bag-shaped separator), the intersection C of the grid bone 31a is in contact with the separator. It will be. Therefore, the separator is less likely to be damaged as compared with the above-described conventional grid body 30 ', and the life performance of the lead storage battery is improved.
  • the lattice portion 31 has a substantially rectangular shape (for example, a rectangular shape or a square shape) when viewed from the front (main surface side) of the lattice body 30. That is, the region defined by the imaginary lines connecting the intersections of the lattice bones 31a located at both ends in the width direction of the lattice portion 31 and the lower end of the upper frame portion 33 and the upper end of the lower frame portion 34 have a substantially rectangular shape. ing. Assuming that the length of the region in the width direction of the lattice body 30 is the width z of the lattice part, the width z of the lattice part is substantially the same as the width x of the electrode plate. That is, in the lead storage battery of the embodiment, z / y is preferably in the range of x / y described above.
  • Lattice body 30 is formed of, for example, a lead alloy.
  • the lead alloy may be an alloy containing tin, calcium, antimony, selenium, silver, bismuth, or the like in addition to lead.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing the lattice body 30.
  • the method of manufacturing the lattice body 30 is a step of preparing an expanded sheet 40 having a lattice portion 41 composed of lattice bones 41a arranged in a lattice by extending a metal sheet provided with a plurality of slits in a first direction D1. (A first step) and a step (a second step) of cutting the expanded sheet 40 at the intersection C of the lattice bones 41a arranged in the first direction D1.
  • the first step can be performed according to a known expanding method (reciprocating method, rotary method, etc.).
  • the metal sheet is extended in the first direction D1, whereby the slits are developed, and the lattice portion 41 is formed.
  • the metal sheet is elongate, for example, and the short direction of the metal sheet is the first direction D1.
  • the expanded sheet 40 obtained in this manner is located at both ends of the grid portion 41 in the first direction D1 (for example, both ends in the short direction) of the grid portion 41 and in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1. It has an upper bone 43 and a lower bone 44 that extend.
  • the upper bone 43 corresponds to the upper frame 33 of the lattice 30, and the lower bone 44 corresponds to the lower frame 34 of the lattice 30.
  • the expanded seat 40 shown in FIG. 6 is provided with projections 42 formed integrally with the upper bone 43 so as to be arranged at predetermined intervals along the second direction D2.
  • the protrusion 42 corresponds to the ear 32 of the lattice body 30.
  • the protrusion 42 may be formed before the metal sheet is extended in the first direction D1, or may be formed after the metal sheet is extended in the first direction D1.
  • the expanded sheet 40 is cut at the intersections C (on the dotted lines shown in FIG. 6) of the lattice bones 41a arranged in the first direction D1, thereby dividing the expanded sheet 40 into a plurality of lattice bodies 30.
  • the intersection C of the lattice bone 41a has a predetermined length in the second direction, but the cut portion of the intersection C is not particularly limited as long as it is cut on the intersection C.
  • the method of manufacturing the lattice body 30 may further include a step of providing a plurality of slits in the metal sheet before the first step.
  • the number of slits and the positions of the slits provided in the metal sheet may be adjusted according to the shape of the lattice part to be formed (for example, the number of openings formed in the lattice part and its shape).
  • the method of manufacturing the lattice body 30 further includes a step of processing a portion corresponding to the ear part (for example, forming a surface layer containing Sn) before the first step or after the second step. Is also good.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the lead storage battery 1 is a liquid lead storage battery, and is configured such that at least the entire electrode active material is immersed in the electrolyte (for example, the liquid surface of the electrolyte is at the upper part of the strap).
  • the lead storage battery may be a control valve lead storage battery, a sealed lead storage battery, or the like.
  • the number of the positive electrode plates 9 and the number of the negative electrode plates 10 in the electrode plate group 7 are seven for the negative electrode plate and seven for the positive electrode plate.
  • Six negative plates may be used, six negative plates may be used, seven positive plates may be used for eight negative plates, eight positive plates may be used for eight negative plates, and eight positive plates may be used. Alternatively, nine negative plates may be used.
  • the grid body that forms all the electrode plates of the lead-acid battery is the grid body 30 of the above-described embodiment, but the grid that forms at least a part of the electrode plates included in the lead-acid battery is included.
  • the body may be the lattice body 30 of the above embodiment. It is preferable that the grid body constituting the positive electrode plate is the grid body 30 of the above embodiment.
  • the positive electrode plate 9 is accommodated in the bag-like separator 11, but the negative electrode plate 10 may be accommodated in the bag-like separator 11.
  • the electrode plate including the grid body 30 is a positive electrode plate, and the positive electrode plate is housed in a bag-shaped separator. In this case, the effect of improving the life performance is remarkably exhibited.
  • the electrode active material (positive electrode active material) in the positive electrode plate may become finer due to repetition of charge and discharge and fall off from the lattice.
  • the positive electrode plate 9 when the positive electrode plate 9 is accommodated in the bag-shaped separator 11, the dropped electrode The active material is stored at the bottom of the bag-like separator 11. Therefore, by accommodating the positive electrode plate 9 in the bag-shaped separator 11, it is possible to suppress the occurrence of a short circuit caused by the dropped electrode active material floating in the electrolytic solution and accumulating on the upper part of the electrode plate group. Further, as described above, when the number of the positive electrode plates is smaller than the number of the negative electrode plates, the manufacturing cost can be reduced by accommodating the positive electrode plate 9 in the bag-shaped separator 11.
  • SYMBOLS 1 Lead storage battery, 9 ... Positive electrode plate (electrode plate), 10 ... Negative electrode plate (electrode plate), 11 ... Separator, 12 ... Positive grid (lattice), 12a ... Positive ear part (ear part), 13 ...
  • Positive electrode Active material (electrode active material), 14: negative electrode grid (grid), 14a: negative electrode ear, 15: negative electrode active material (electrode active material), 30: grid, 31: grid, 31a: grid bone, 32: Ear, 33: Upper frame, 34: Lower frame, 40: Expanded seat, 41: Lattice, 41a: Lattice bone, 42: Projection, 43: Upper bone, 44: Lower bone, B: Branch Part, C: intersection, D1: first direction, D2: second direction.

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Abstract

鉛蓄電池の電極板に用いられるエキスパンド格子体３０であって、格子状に配置された格子骨３１ａからなる格子部３１を備え、格子部３１における、格子体３０の幅方向の両端は、格子骨３１ａの交点Ｃによって構成されている、格子体３０。

Description

格子体、電極板及び鉛蓄電池、並びに、それらの製造方法
　本発明は、格子体、電極板及び鉛蓄電池、並びに、それらの製造方法に関するものである。
　鉛蓄電池は、産業用に広く用いられており、例えば自動車のバッテリー、バックアップ用電源、及び電動車の主電源に用いられる。近年では、炭酸ガス排出規制対策、低燃費化等を目的として、発電制御、信号待ち等の際にエンジンを停止するシステムを搭載したアイドリングストップシステム車（以下「ＩＳＳ車」という）の検討が盛んに行われており、鉛蓄電池にもＩＳＳ車用途に適した特性が求められている。
　例えば、ＩＳＳ車においては、鉛蓄電池は、ＰＳＯＣ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）と呼ばれる部分充電状態で使用される。鉛蓄電池がＰＳＯＣ下で使用される場合、完全充電状態で使用される場合よりも、鉛蓄電池の寿命が短くなる傾向にある。したがって、ＩＳＳ車用の鉛蓄電池には、ＰＳＯＣ下で繰り返し使用された場合でも、寿命等の特性の低下を抑制できることが求められる。
　ところで、鉛蓄電池の電極板に用いられる集電体としては、鋳造方式で製造される鋳造格子体及びエキスパンド方式で製造されるエキスパンド格子体が知られている。近年では、生産性等の観点から、エキスパンド格子体が主に用いられるようになってきている。例えば、特許文献１には、格子体の耳部を正確な寸法で形成できる鉛蓄電池用エキスパンド格子体の製造方法が開示されている。
特開２００５－２３５５０１号公報
　鉛蓄電池には、寿命性能の更なる向上が求められている。そこで、本発明は、寿命性能が向上された鉛蓄電池、並びに、当該鉛蓄電池の提供を可能とする、格子体及び電極板を提供することを目的とする。
　本発明の一側面は、鉛蓄電池の電極板に用いられるエキスパンド格子体であって、格子状に配置された格子骨からなる格子部を備え、格子部における、格子体の幅方向の両端は、格子骨の交点によって構成されている、格子体に関する。
　鉛蓄電池では、充放電サイクルの繰り返しにより正極板を構成する格子体（正極格子体）が膨張する。正極格子体が膨張することに起因して格子体（正極格子体又は負極格子体）の幅方向の端部がセパレータに接触した場合、セパレータが破損し、鉛蓄電池が早期に寿命に至る場合がある。一方、上記本発明の一側面の格子体（エキスパンド格子体）は、格子部における格子体の幅方向の両端が格子骨の交点によって構成されているため、上記本発明の一側面の格子体（エキスパンド格子体）を備える電極板を用いた場合、充放電サイクルの繰り返しにより格子体が膨張したとしても、当該電極板を収容する袋状セパレータの破損が生じ難い。そのため、上記本発明の一側面の格子体によれば、寿命性能が向上された鉛蓄電池を得ることができる。
　本発明の一側面は、上記格子体、及び、上記格子体に保持された電極活物質を有する電極板に関する。この電極板によれば、鉛蓄電池の寿命性能を向上させることができる。
　本発明の一側面は、上記電極板を備える鉛蓄電池に関する。この鉛蓄電池は、向上された寿命性能を有する。
　上記鉛蓄電池は、電極板を収容する袋状のセパレータを更に備えてよい。この場合、電極板の幅をｘとし、袋状のセパレータの内寸幅をｙとしたとき、ｘ／ｙが０．９５以下であることが好ましい。ｘ／ｙが０．９５以下である場合、格子体の膨張に起因するセパレータの破損が更に抑制されやすくなり、鉛蓄電池の寿命性能が更に向上する。
　本発明の一側面は、鉛蓄電池の電極板に用いられるエキスパンド格子体の製造方法であって、複数のスリットが設けられた金属シートを第１方向に伸ばすことにより、格子状に配置された格子骨からなる格子部を備えるエキスパンドシートを用意する工程と、エキスパンドシートを、第１方向に並ぶ格子骨の交点上で切断する工程と、を備える、格子体の製造方法に関する。
　上記本発明の一側面の製造方法によれば、格子部における格子体の幅方向の両端が格子骨の交点で構成されることとなる。すなわち、上記本発明の一側面の製造方法によれば、鉛蓄電池の寿命性能を向上させることができる格子体（エキスパンド格子体）を提供することができる。
　本発明の一側面は、上記格子に電極活物質を保持させる工程を備える、鉛蓄電池用電極板の製造方法に関する。
　本発明の一側面は、上記電極板を、袋状のセパレータに収容する工程を備える、鉛蓄電池の製造方法に関する。
　上記鉛蓄電池の製造方法では、電極板の幅をｘとし、袋状のセパレータの内寸幅をｙとしたとき、ｘ／ｙが０．９５以下であることが好ましい。
　本発明によれば、寿命性能が向上された鉛蓄電池、並びに、当該鉛蓄電池の提供を可能とする、格子体及び電極板を提供することができる。
図１は、一実施形態に係る鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。 図２は、図１の鉛蓄電池が備える電極群を示す斜視図である。 図３は、図１の鉛蓄電池が備える袋状のセパレータと、袋状のセパレータに収容される電極板とを示す図である。 図４は、図１の鉛蓄電池が備える電極板を構成する格子体の一実施形態を示す正面図である。 図５は、比較例の格子体を示す正面図である。 図６は、図４の格子体の製造方法を説明するための、エキスパンドシートの正面図である。
　以下、図面を適宜参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書では、鉛蓄電池を水平に設置したときの鉛直方向を鉛蓄電池の高さ方向と定義する。また、水平に設置された鉛蓄電池に収容したときの鉛直方向を、電極板の高さ方向（格子体の高さ方向）と定義し、電極板の高さ方向（格子体の高さ方向）に直交する方向のうち、電極板（格子体）の主面に沿う方向を電極板の幅方向（格子体の幅方向）と定義する。セパレータの高さ方向及び幅方向についても同様である。
　図１は、一実施形態に係る鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。図１に示すように、鉛蓄電池１は、上面が開口している電槽２と、電槽２の開口を閉じる蓋３とを備えている。電槽２及び蓋３は、例えばポリプロピレンで形成されている。蓋３には、正極端子４と、負極端子５と、蓋３に設けられた注液口を閉塞する液口栓６とが設けられている。
　図１には図示していないが、電槽２の内部は５枚の隔壁によって区切られており、電槽２の内部には、６個のセル室が形成されている。電槽２の各セル室には、電極群７と、電極群７を正極端子４に接続する正極柱８と、電極群７を負極端子５に接続する負極柱（図示せず）と、電解液とが収容されている。
　電解液は、希硫酸を含み、アルミニウムイオンを更に含んでいてもよい。電解液の化成後の比重（２０℃）は、例えば、１．２９以上である。電解液の化成後の比重が１．２９以上である場合に格子体の膨張が起こりやすいため、電解液の比重が１．２９以上である鉛蓄電池において寿命性能の向上効果が顕著である。電解液の化成後の比重（２０℃）は、１．３３以下であってよい。すなわち、電解液の化成後の比重（２０℃）は、１．２９～１．３３であってよい。
　図２は、電極群７を示す斜視図である。図２に示すように、電極群７は、電極板である正極板（板状の正極）９及び負極板（板状の負極）１０と、正極板９と負極板１０との間に配置されたセパレータ１１と、を備えている。正極板９は、正極格子体（格子体）１２と、正極格子体１２に保持された正極活物質（電極活物質）１３と、を備えている。負極板１０は、負極格子体（格子体）１４と、負極格子体１４に保持された負極活物質（電極活物質）１５と、を備えている。本明細書では、化成後の正極から正極格子体を除いたものを「正極活物質」、化成後の負極から負極格子体を除いたものを「負極活物質」とそれぞれ定義する。
　電極群７は、複数の正極板９と負極板１０とが、セパレータ１１を介して、電槽２の開口面と略平行方向に交互に積層された構造を有している。すなわち、正極板９及び負極板１０は、それらの主面が電槽２の開口面と垂直方向（鉛蓄電池の高さ方向）に広がるように配置されている。電極群７において、複数の正極板９における各正極格子体１２及び複数の負極板１０における各負極格子体１４は、開口面側に突出する正極耳部１２ａ及び負極耳部１４ａをそれぞれ有している。耳部（正極耳部１２ａ及び負極耳部１４ａ）は、典型的には、水平に設置された鉛蓄電池に電極群７が収容されている状態で、鉛直方向に突出するように設けられる。したがって、典型的には、耳部が突出する方向と、鉛蓄電池の高さ方向、電極板の高さ方向及び格子体の高さ方向とは一致する。
　複数の正極板９における各正極格子体１２が有する耳部１２ａ同士は、正極ストラップ１６で集合溶接されている。同様に、複数の負極板１０における各負極格子体１４が有する耳部１４ａ同士は、負極ストラップ１７で集合溶接されている。正極ストラップ１６及び負極ストラップ１７は、それぞれ、正極柱８及び負極柱を介して正極端子４及び負極端子５に接続されている。
　セパレータ１１は袋状に形成されており、正極板９を収容している。セパレータ１１は、ベース部１１ａと、ベース部１１ａ上に凸状に形成されたリブ部（リブ１１ｂ及びミニリブ１１ｃ）とを有する。セパレータ１１の幅方向の両端にはシール部（例えばメカニカルシール部）１１ｄが設けられている。セパレータ１１は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等で形成されている。セパレータ１１は、これらの材料で形成された織布、不織布、多孔質膜等にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の無機系粒子を付着させたものであってよい。袋状のセパレータ１１は、例えば、長尺のシート状のセパレータを適切な長さに切断し、当該セパレータの長手方向における中央において折り曲げ、両側部をメカニカルシール、圧着又は熱溶着することにより得られる。
　セパレータ１１の厚さは、例えば、０．１５ｍｍ以上であってよい。セパレータ１１の厚さが０．１５ｍｍ以上であると、格子部の膨張に起因するセパレータの破損が生じ難い。また、セパレータの弾力性及び機械的強度は、経年劣化による酸化、フィラーとして含まれるシリカの溶出等により低下する場合があるが、セパレータ１１の厚さが０．１５ｍｍ以上である場合、セパレータの弾力性及び機械的強度が低下したとしても破損が生じ難い。セパレータ１１の厚さの上限値は特に限定されないが、セパレータ１１の厚さは、例えば０．３０ｍｍ以下であってよい。なお、図２に示すように、セパレータ１１が、ベース部１１ａと、リブ部（リブ１１ｂ及びミニリブ１１ｃ）とを有する場合、セパレータの厚さは、ベース部１１ａの厚さを意味する。
　図３は、袋状のセパレータ１１と、セパレータ１１に収容される電極板（図３においては正極板９）とを示す図面である。本実施形態では、袋状のセパレータ１１に収容される電極板（例えば正極板）の幅をｘとし、袋状のセパレータの内寸幅をｙとしたとき、ｘ／ｙが０．９５以下であることが好ましい。ｘ／ｙが０．９５以下である場合、セパレータに収容される電極板が正極板であっても、セパレータの幅方向の端部と、膨張した正極格子体の幅方向の端部との接触が起こり難く、正極格子体の膨張に起因するセパレータの破損が起こり難い。そのため、ｘ／ｙを０．９５以下とすることにより鉛蓄電池の寿命性能が向上する傾向があり、正極格子体として後述する本実施形態の格子体を用いる場合には、鉛蓄電池の寿命性能が更に向上する傾向がある。袋状のセパレータに収容される電極板が負極板であっても、ｘ／ｙは０．９５以下が好ましい。ｘ／ｙが０．９５以下である場合、完全充電時に発生する気泡がセパレータ内部に留まり難くなり、気泡による電解液の攪拌が起こりやすくなる。これにより、電解液の成層化が抑制される傾向がある。ｘ／ｙは、０．９０以上であってよい。ｘ／ｙは、例えば、０．９０～０．９５であってよい。
　ここで、袋状のセパレータの内寸幅ｙとは、袋状セパレータの内部における、セパレータの幅方向の長さである。内寸幅ｙは、例えば、袋状のセパレータを展開し、メカニカルシール部間の長さを測定することにより得ることができる。セパレータの高さ方向において内寸幅ｙが異なる箇所が存在する場合、最も短い内寸幅をｙとした場合にｘ／ｙが０．９５以下であればよい。本実施形態では、最も短い内寸幅をｙとした場合にｘ／ｙが０．９０以上であってよく、最も長い内寸幅をｙとした場合に、ｘ／ｙが０．９０以上であることが好ましい。
　電極板の幅ｘは、電極板の幅方向の一端から他端までの長さを測定することで求められる。測定箇所によって幅ｘが異なる場合、最も長い幅をｘとした場合にｘ／ｙが０．９５以下であればよい。本実施形態では、最も長い幅をｘとした場合にｘ／ｙが０．９０以上であってよく、最も短い幅をｘとした場合に、ｘ／ｙが０．９０以上であることが好ましい。
　正極格子体の膨張に起因するセパレータの破損が更に抑制されやすい観点から、袋状のセパレータに収容される電極板（例えば正極板）の幅ｘと袋状のセパレータの内寸幅ｙとの差（クリアランス）ｙ－ｘは、好ましくは７．５ｍｍ以上であり、より好ましくは１２．０ｍｍ以上である。袋状のセパレータに収容される電極板が負極板であっても、ｙ－ｘは７．５ｍｍ以上が好ましい。ｙ－ｘが７．５ｍｍ以上である場合、完全充電時に発生する気泡がセパレータ内部に留まり難くなり、気泡による電解液の攪拌が起こりやすくなる。これにより、電解液の成層化が抑制される傾向がある。ｙ－ｘは、１４．５ｍｍ以下であってよい。ｙ－ｘは、例えば、７．５～１４．５ｍｍであってよい。
　以上説明した鉛蓄電池１は、アイドリングストップシステム車用、又は、マイクロハイブリッド車用の鉛蓄電池として好適に用いられる。すなわち、本発明の一実施形態は、上述した鉛蓄電池１のアイドリングストップシステム車への応用、又は、マイクロハイブリッド車への応用である。
　続いて、鉛蓄電池１の製造方法について説明する。一実施形態に係る鉛蓄電池１の製造方法は、電極板（正極板９及び負極板１０）を得る電極板製造工程と、電極板を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池１を得る組立工程とを備えている。
　電極板製造工程では、例えば、正極板９及び負極板１０のそれぞれについて、活物質ペースト（正極活物質ペースト及び負極活物質ペースト）を格子体（正極格子体１２及び負極格子体１４）に保持させた（充填した）後に、熟成及び乾燥を行うことにより未化成の電極板を得る。
　格子体は、エキスパンド方式で得られるエキスパンド格子体である（詳細は後述する）。正極格子体１２及び負極格子体１４は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
　正極活物質ペーストは、例えば、正極活物質の原料（鉛粉、鉛丹（Ｐｂ３Ｏ４）等）に添加剤（補強用短繊維等）及び水を加え、次いで、希硫酸を加えて混練することにより得られる。この正極活物質ペーストを正極格子体１２に保持させた（充填した）後に、例えば、温度３５～８５℃、湿度５０～９８ＲＨ％の雰囲気で１５～６０時間熟成し、温度４５～８０℃で１５～３０時間乾燥することにより、未化成の正極板が得られる。
　負極活物質ペーストは、例えば、負極活物質の原料（鉛粉等）に添加剤（炭素材料、硫酸バリウム、補強用短繊維、スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂等）を添加して乾式混合することにより混合物を得た後、希硫酸及び水を加えて混練することにより得られる。この負極活物質ペーストを負極格子体１４に保持させた（充填した）後に、例えば、温度４５～６５℃、湿度７０～９８ＲＨ％の雰囲気で１５～３０時間熟成し、温度４５～６０℃で１５～３０時間乾燥することにより、未化成の負極板が得られる。
　組立工程では、例えば、まず、未化成の電極板（未化成の正極板及び未化成の負極板）の一方又は両方を袋状のセパレータ１１に収容し、未化成の電極板を、セパレータ１１を介して交互に積層する。次いで、正極耳部１２ａ同士及び負極耳部１４ａ同士をそれぞれストラップで連結（溶接等）させて電極群７を得る。この電極群７を電槽２内に配置して未化成の電池を作製する。次に、未化成の電池に電解液（希硫酸等）を注入した後、直流電流を通電して電槽化成する。化成後の電解液の比重を適切な比重に調整して鉛蓄電池１が得られる。
　化成条件及び硫酸の比重は、電極活物質の性状に応じて調整することができる。化成処理は、組立工程後に実施される代わりに、電極板製造工程における熟成及び乾燥後の多数の電極板をまとめて化成槽に浸漬して実施されてもよい（タンク化成）。
＜格子体及びその製造方法＞
　以下、上述した鉛蓄電池１の電極板（正極板９及び負極板１０）に用いられる本実施形態の格子体（正極格子体１２及び負極格子体１４）及びその製造方法について、より詳細に説明する。
　図４は、格子体の一実施形態を示す正面図である。格子体３０は、エキスパンド方式によって製造されるエキスパンド格子体である。格子体３０は、格子部３１と、当該格子部３１の一端側に突出して設けられた耳部３２とを備えている。格子部３１の上部には、上枠部３３が設けられており、格子部３１の下部には、下枠部３４が設けられている。耳部３２は、上枠部３３の一部から上方（格子部３１及び下枠部３４と反対側）に、上枠部３３の長手方向と略垂直に突出している。
　格子部３１は、格子状に配置された格子骨３１ａからなる。格子骨３１ａは、交点Ｃと、交点Ｃから分かれる枝部Ｂとにより構成される。格子部３１の幅方向の両端（格子部３１における、格子体３０の幅方向の両端）は、格子骨３１ａの交点Ｃによって構成されている。すなわち、格子部の幅方向の両端は、枝部Ｂによって構成されていない。格子部３１の幅方向の両端には、格子骨３１ａの交点Ｃが格子体の高さ方向に並んでいる。
　このような構成を備える格子体３０によれば、鉛蓄電池の寿命性能を向上させることができる。すなわち、エキスパンドシートを個片化して格子体とする際に、格子骨３１ａの枝部Ｂでエキスパンドシートを切断すると、図５に示すように、枝部Ｂが格子部３１の幅方向の両端（切断箇所）に位置することとなる。特に、格子体の製造過程において格子部３１が枝部Ｂで切断された場合には、切断箇所で捻れが生じ、格子体の主面（表裏面）側に枝部Ｂが突出した状態となりやすい。このような格子体４０’を備える電極板を用いた場合、充放電サイクルの繰り返しによって正極格子体が膨張し枝部Ｂとセパレータとが接触した際に、枝部Ｂがセパレータを貫通することで、セパレータが破損し、鉛蓄電池が早期に寿命に至る。特に、格子体４０’が正極格子体である場合には枝部Ｂとセパレータとが接触しやすくなるため、上記セパレータの破損が起こりやすい。一方、上記実施形態の格子体３０では、充放電サイクルの繰り返しによって格子体が膨張したとしても、格子部３１の幅方向の両端がセパレータと接し難い。仮に格子部３１の幅方向の両端がセパレータと接する場合（例えば格子体３０が袋状のセパレータに収容された正極格子体である場合）であっても、格子骨３１ａの交点Ｃがセパレータと接することとなる。そのため、上記従来の格子体３０’と比較してセパレータの破損が生じ難く、鉛蓄電池の寿命性能が向上する。
　格子部３１は、格子体３０の正面（主面側）から見て、略矩形状（例えば、長方形状又は正方形状）の外形を有している。すなわち、格子部３１の幅方向の両端に位置する格子骨３１ａの交点を結ぶ仮想線と、上枠部３３の下端及び下枠部３４の上端と、によって画定される領域が略矩形状を呈している。格子体３０の幅方向における当該領域の長さを格子部の幅ｚとすると、格子部の幅ｚは電極板の幅ｘと略同一である。すなわち、実施形態の鉛蓄電池では、ｚ／ｙが上述したｘ／ｙの範囲であることが好ましい。
　格子体３０は、例えば、鉛合金で形成されている。鉛合金は、鉛に加えて、スズ、カルシウム、アンチモン、セレン、銀、ビスマス等を含有する合金であってよく、具体的には、例えば、鉛、スズ及びカルシウムを含有する合金（Ｐｂ－Ｓｎ－Ｃａ系合金）であってよい。
　続いて、格子体３０の製造方法について説明する。図６は、格子体３０の製造方法を説明するための図である。
　格子体３０の製造方法は、複数のスリットが設けられた金属シートを第１方向Ｄ１に伸ばすことにより、格子状に配置された格子骨４１ａからなる格子部４１を備えるエキスパンドシート４０を用意する工程（第１の工程）と、エキスパンドシート４０を、第１方向Ｄ１に並ぶ格子骨４１ａの交点Ｃ上で切断する工程（第２の工程）と、を備える。
　第１工程は公知のエキスパンド方式（レシプロ方式、ロータリー方式等）に従って実施可能である。第１工程では、金属シートを第１方向Ｄ１に伸ばすことで、スリットが展開され、格子部４１が形成される。金属シートは例えば長尺状であり、金属シートの短手方向が第１方向Ｄ１となる。このようにして得られるエキスパンドシート４０は、格子部４１と、格子部４１の第１方向Ｄ１の両端（例えば短手方向の両端）に位置し、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に延びる上骨４３及び下骨４４と、を有する。上骨４３は、格子体３０の上枠部３３に対応し、下骨４４は、格子体３０の下枠部３４に対応する。
　図６に示すエキスパンドシート４０には、上骨４３と一体で形成された突出部４２が、第２方向Ｄ２に沿って所定の間隔で並ぶように設けられている。突出部４２は、格子体３０の耳部３２に対応する。突出部４２は、金属シートを第１方向Ｄ１に伸ばす前に形成してよく、金属シートを第１方向Ｄ１に伸ばした後に形成してもよい。
　第２の工程では、エキスパンドシート４０を、第１方向Ｄ１に並ぶ格子骨４１ａの交点Ｃ上（図６に示す点線上）で切断することで、エキスパンドシート４０を個片化し複数の格子体３０を得る。格子骨４１ａの交点Ｃは、第２の方向に所定の長さを有するが、交点Ｃ上で切断される限りにおいて、交点Ｃの切断箇所は特に限定されない。
　格子体３０の製造方法は、第１の工程の前に、金属シートに複数のスリットを設ける工程を更に備えていてもよい。金属シートに設けるスリットの数及びスリットの位置は、形成される格子部の形状（例えば格子部内に形成される開口の数及びその形状）に応じて調整してよい。また、格子体３０の製造方法は、第１の工程の前又は第２の工程の後に、耳部に対応する箇所を加工する（例えばＳｎを含む表面層を形成する）工程を更に備えていてもよい。
　以上、本発明の鉛蓄電池、電極板、格子体及びそれらの製造方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
　上記実施形態では、鉛蓄電池１は液式鉛蓄電池であり、少なくとも電極活物質全体が電解液に浸かる（例えば、電解液の液面がストラップ上部となる）ように構成されているが、他の一実施形態では、鉛蓄電池は、制御弁式鉛蓄電池、密閉式鉛蓄電池等であってもよい。
　また、上記実施形態では、鉛蓄電池１は例えば自動車用鉛蓄電池であり、直流電圧１２Ｖを昇圧又は降圧して駆動するため、６個の極板群を直列に接続している。すなわち、セル室の数が６個であり、２Ｖ×６＝１２Ｖとしている。鉛蓄電池１を他の用途で用いる場合は、セル室の数は６個でなくてもよい。
　また、上記実施形態では、極板群７における正極板９及び負極板１０の枚数は、正極板７枚に対し負極板７枚であるが、正極板及び負極板の枚数は、例えば、正極板６枚に対し負極板７枚であってもよく、正極板７枚に対し負極板８枚であってもよく、正極板８枚に対し負極板８枚であってもよく、正極板８枚に対し負極板９枚であってもよい。
　また、上記実施形態では、鉛蓄電池の全ての電極板を構成する格子体が上記実施形態の格子体３０であるが、鉛蓄電池が備える電極板のうち、少なくとも一部の電極板を構成する格子体が上記実施形態の格子体３０であればよい。正極板を構成する格子体が上記実施形態の格子体３０であることが好ましい。
　また、上記実施形態では、正極板９が袋状のセパレータ１１に収容されているが、負極板１０が袋状のセパレータ１１に収容されていてもよい。ただし、充放電サイクルの繰り返しによる格子体の膨張は正極板において発生することから、上記格子体３０を備える電極板が正極板であり、且つ、当該正極板が袋状のセパレータに収容されている場合に寿命性能の向上効果が顕著に奏される。また、正極板における電極活物質（正極活物質）は充放電の繰り返しにより微細化し格子体から脱落することがあるが、正極板９が袋状のセパレータ１１に収容されている場合、脱落した電極活物質が袋状セパレータ１１の底部に収納されることとなる。そのため、正極板９を袋状のセパレータ１１に収容することにより、脱落した電極活物質が電解液中を浮遊し、極板群の上部に堆積することで生じる短絡の発生を抑制できる。さらに、上述のように、正極板の枚数が負極板の枚数よりも少ない場合には、正極板９を袋状のセパレータ１１に収容する構成とすることにより、製造コストを低減することができる。
　１…鉛蓄電池、９…正極板（電極板）、１０…負極板（電極板）、１１…セパレータ、１２…正極格子体（格子体）、１２ａ…正極耳部（耳部）、１３…正極活物質（電極活物質）、１４…負極格子体（格子体）、１４ａ…負極耳部、１５…負極活物質（電極活物質）、３０…格子体、３１…格子部、３１ａ…格子骨、３２…耳部、３３…上枠部、３４…下枠部、４０…エキスパンドシート、４１…格子部、４１ａ…格子骨、４２…突出部、４３…上骨、４４…下骨、Ｂ…枝部、Ｃ…交点、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向。

Claims (8)

  1. 　鉛蓄電池の電極板に用いられるエキスパンド格子体であって、
    　格子状に配置された格子骨からなる格子部を備え、
    　前記格子部における、前記格子体の幅方向の両端は、前記格子骨の交点によって構成されている、格子体。
  2. 　請求項１記載の格子体、及び、前記格子体に保持された電極活物質を有する電極板。
  3. 　請求項２に記載の電極板を備える鉛蓄電池。
  4. 　前記電極板を収容する袋状のセパレータを更に備え、
    　前記電極板の幅をｘとし、前記袋状のセパレータの内寸幅をｙとしたとき、ｘ／ｙが０．９５以下である、請求項３に記載の鉛蓄電池。
  5. 　鉛蓄電池の電極板に用いられるエキスパンド格子体の製造方法であって、
    　複数のスリットが設けられた金属シートを第１方向に伸ばすことにより、格子状に配置された格子骨からなる格子部を備えるエキスパンドシートを用意する工程と、
    　前記エキスパンドシートを、前記第１方向に並ぶ前記格子骨の交点上で切断する工程と、を備える、格子体の製造方法。
  6. 　請求項１に記載の格子体又は請求項５に記載の製造方法により得られた格子体に、電極活物質を保持させる工程を備える、鉛蓄電池用電極板の製造方法。
  7. 　請求項２に記載の電極板又は請求項６に記載の製造方法により得られた電極板を、袋状のセパレータに収容する工程を備える、鉛蓄電池の製造方法。
  8. 　前記電極板の幅をｘとし、前記袋状のセパレータの内寸幅をｙとしたとき、ｘ／ｙが０．９５以下である、請求項７に記載の鉛蓄電池の製造方法。
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