WO2022102014A1 - 電池用セパレータ、電極、鉛蓄電池、組電池、電気車及び電池用セパレータの製造方法 - Google Patents

Abstract

電池用セパレータは、電槽に立てて収容される極板の下端部を少なくとも覆うセパレータ本体を備える。セパレータ本体は、極板の厚さ方向の一方側及び他方側のそれぞれに配置されたシート部と、シート部における極板側の内面と当該内面の反対側の外面との少なくとも何れかに設けられた複数のリブと、を有する。厚さ方向の一方側に配置されたシート部の下端部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部の下端部とは、その少なくとも一部分が互いに非接合である。複数のリブの少なくとも何れかは、シート部における当該非接合部分の下端に至るように延びる。

Description

電池用セパレータ、電極、鉛蓄電池、組電池、電気車及び電池用セパレータの製造方法

　本発明は、電池用セパレータ、電極、鉛蓄電池、組電池、電気車及び電池用セパレータの製造方法に関する。

　鉛蓄電池は、産業用又は民生用の二次電池として広く用いられており、特に、電気車用鉛蓄電池（いわゆるバッテリー）、又は、ＵＰＳ（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ）、防災（非常）無線、電話等のバックアップ用鉛蓄電池の需要が多い。

　例えば特許文献１には、正極板と負極板とが交互に積層するように複数配置された極板群と、極板群を収容する電槽と、を備えた鉛蓄電池が開示されている。このような鉛蓄電池では、極板群は、複数の電池用セパレータを有し、電池用セパレータのセパレータ本体は、正極板及び負極板の何れかにおける下端部を少なくとも覆う。このような電池用セパレータのセパレータ本体は、正極板及び負極板の何れかにおける厚さ方向の一方側及び他方側に配置されたシート部を有する。一方側及び他方側のそれぞれのシート部は、例えば電槽内における電解液の流通経路を確保するべく、その下端部の少なくとも一部分が互いに非接合となっている。

特開２０１２－０７９６０９号公報

　上述したような電池用セパレータでは、シート部の下端部における非接合部分の辺縁は、強度が弱いため、例えば極板群（極板）の電槽への群挿入時に破損しやすい。

　そこで、本発明の一側面は、破損を抑制することが可能な電池用セパレータ、電極、鉛蓄電池、組電池、電気車及び電池用セパレータの製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータは、電槽に立てて収容される極板の下端部を少なくとも覆うセパレータ本体を備え、セパレータ本体は、極板の厚さ方向の一方側及び他方側のそれぞれに配置されたシート部と、シート部における極板側の内面と当該内面の反対側の外面との少なくとも何れかに設けられた複数のリブと、を有し、厚さ方向の一方側に配置されたシート部の下端部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部の下端部とは、その少なくとも一部分が互いに非接合であり、複数のリブの少なくとも何れかは、シート部における当該非接合部分の下端に至るように延びる。

　この電池用セパレータでは、シート部の下端部における非接合部分の下端に至るように延びるリブの存在により、この非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。したがって、例えば電池用セパレータで覆われた極板の電槽への挿入時において、破損を抑制することが可能となる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、非接合部分においてリブの端面とシート部の端面とは、同じ面上に位置するように連なっていてもよい。この場合、リブの端面又はシート部の端面がひっかかり裂ける等の不良を抑制することが可能となる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、セパレータ本体は、厚さ方向の一方側に配置されたシート部の下端部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部の下端部とを溶着する溶着部分を有し、非接合部分は、シート部の下端部における溶着部分以外の部分により構成されてもよい。この場合、リブの存在により、シート部の下端部における溶着部分以外の部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、厚さ方向の一方側に配置されたシート部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部とは、その下端が折返し部を介して一体的に連続し、折返し部には、複数のリブの少なくとも何れかが分断されるように延在するスリットが形成され、非接合部分は、シート部の折返し部におけるスリットにより構成されてもよい。この場合、リブの存在により、シート部の下端部の折返し部におけるスリットの辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、スリットを介して露出するシート部の端面は、厚さ方向における極板の中心を向いていてもよい。この場合、例えば電池用セパレータで覆われた極板の電槽への挿入時において、シート部の端面がひっかかり裂ける等の不良を抑制することが可能となる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、厚さ方向の一方側に配置されたシート部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部とは、上下方向及び厚さ方向の両者に直交する幅方向の一端が折返し部を介して一体的に連続し、非接合部分は、シート部の下端部により構成されてもよい。この場合、リブの存在により、幅方向の一端が折返し部を介して一体的に連続するシート部における下端部の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、厚さ方向の一方側に配置されたシート部と厚さ方向の他方側に配置されたシート部とは、互いに別体であり、非接合部分は、シート部の下端部により構成されてもよい。この場合、リブの存在により、互いに別体のシート部における下端部の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、リブは、シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブを含んでいてもよい。この場合、シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、リブは、互いに離間してシート部の内面及び外面の少なくとも何れかに配置される複数の第２リブを含んでいてもよい。この場合、互いに離間して配置される複数の第２リブを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、複数の第２リブは、シート部の内面及び外面の少なくとも何れかにおける複数のリブ形成領域に設けられ、隣接する一対のリブ形成領域は、互いに離間していてもよい。この場合、複数のリブ形成領域に設けられた第２リブを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、複数のリブの少なくとも何れかは、上下方向に対して傾斜する方向に沿って延びていてもよい。この場合、傾斜する方向に沿って延びるリブを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、リブは、シート部の内面及び外面の双方に設けられていてもよい。この場合、シート部の内面及び外面に設けられたリブを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、シート部の内面には、シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブが、リブとして設けられ、シート部の外面には、互いに離間して配置される複数の第２リブが、リブとして設けられていてもよい。この場合、シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブと互いに離間して配置される複数の第２リブとを利用して、非接合部分の辺縁の強度を高めることができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、シート部の厚みは、０．４５ｍｍ以下であってもよい。シート部における非接合部分の辺縁の強度を高めて破損を抑制するという上記効果により、０．４５ｍｍ以下の厚みのシート部であっても利用可能となる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータでは、シート部の厚みは、０．４５ｍｍ以上であってもよい。この場合、シート部がやぶれにくくなる効果が顕著となり、破損を一層抑制することが可能となる。

　本発明の一側面に係る電極は、電槽に収容される極板と、上記電池用セパレータと、を備える。この電極においても、上記電池用セパレータを備えることから、破損を抑制するという上記効果を奏する。

　本発明の一側面に係る鉛蓄電池は、上記電極を備える。この鉛蓄電池。この鉛蓄電池においても、上記電極を備えることから、破損を抑制するという上記効果を奏する。

　本発明の一側面に係る組電池は、上記鉛蓄電池を複数備える。この組電池においても、上記鉛蓄電池を備えることから、破損を抑制するという上記効果を奏する。

　本発明の一側面に係る電気車は、上記鉛蓄電池を備える。この電気車においても、上記鉛蓄電池を備えることから、破損を抑制するという上記効果を奏する。また、電気車では、極板高さが大きく、極板の電槽への挿入時における衝撃が大きいことから、破損を抑制する上記効果は特に有効である。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータの製造方法は、上記電池用セパレータを製造する方法であって、表面及び裏面の少なくとも何れかにリブが設けられたシートを極板の厚さ方向の一方側から他方側に折返し部を介して折り返すように屈曲させ、当該シートにより極板の下端部を少なくとも覆うステップと、折返し部に切込みを入れ、スリットを形成するステップと、を含む。

　この電池用セパレータの製造方法により製造された電池用セパレータでは、リブの存在により、シート部の下端部の折返し部におけるスリットの辺縁の強度を高めることができ、破損を抑制することが可能となる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータの製造方法では、リブは、互いに離間してシートの表面及び裏面の少なくとも何れかに配置された複数の第２リブを含み、複数の第２リブは、シートの幅方向及びシートの厚さ方向と直交する方向においては隙間なく埋まるように、シートの表面及び裏面の少なくとも何れかに配置されていてもよい。このような複数の第２リブをリブとして含むことで、スリットに至るリブが形成されるように折返し部に切込みを入れるステップを、容易に実施することができる。

　本発明の一側面に係る電池用セパレータの製造方法では、リブは、シートの表面及び裏面の少なくとも何れかに千鳥状に配置された複数の第２リブを含んでいてもよい。このような複数の第２リブを含むことで、スリットに至るリブが形成されるように折返し部に切込みを入れるステップを、容易に実施することができる。

　本発明の一側面によれば、破損を抑制することが可能な電池用セパレータ、電極、鉛蓄電池、組電池、電気車及び電池用セパレータの製造方法を提供することが可能となる。

図１は、実施形態に係る組電池を搭載したフォークリフトを示す図である。 図２は、実施形態に係る鉛蓄電池を模式的に示す断面図である。 図３は、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図４は、実施形態に係る負極を示す平面図である。 図５は、実施形態に係る負極及び電池用セパレータを示す正面図である。 図６は、図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図７は、図５の一部を拡大して示す正面図である。 図８（ａ）は、実施形態に係るセパレータ本体の外面を示す図である。図８（ｂ）は、実施形態に係るセパレータ本体の内面を示す図である。 図９は、実施形態に係る電池用セパレータを下方から見た図である。 図１０は、図９のＣ－Ｃに沿う端面図である。 図１１（ａ）は、実施形態に係る電池用セパレータ３０の製造方法を説明する図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の続きを説明する図である。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の続きを説明する図である。 図１２は、シート部の外面の他の例を示す図である。 図１３は、シート部の外面の他の例を示す図である。 図１４（ａ）は、シート部の外面の他の例を示す図である。図１４（ｂ）は、シート部の内面の他の例を示す図である。 図１５は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のシート部の一部を拡大して示す断面図である。 図１６（ａ）は、変形例に係る負極及び電池用セパレータを示す正面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＤーＤ線に沿う端面図である。 図１７（ａ）は、変形例に係る負極及び電池用セパレータを示す正面図である。図１７（ｂ）は、図１６（ａ）のＥ－Ｅ線に沿う端面図である。 図１８（ａ）は、変形例に係る負極及び電池用セパレータを示す正面図である。図１８（ｂ）は、図１６（ａ）のＦ－Ｆ線に沿う端面図である。 図１９（ａ）は、変形例に係る負極及び電池用セパレータを示す正面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＧ－Ｇ線に沿う端面図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同一又は相当の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。

　図１は、組電池２００を搭載したフォークリフト１を示す図である。図１に示されるように、フォークリフト（電気車）１は、組電池２００を搭載している。フォークリフト１は、組電池２００から供給される電力によって駆動される。組電池２００は、複数の鉛蓄電池１００を備えて構成される。

　図２は、鉛蓄電池１００を模式的に示す断面図である。図３は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図２では、図面の手前側から奥側にかけて、電池用セパレータ３０を介して正極１０及び負極２０が交互に配置されている。図２では、正極１０の一部を断面化して示している。図３は、鉛蓄電池１００を上方から見た際の正極、負極２０及び電池用セパレータ３０の積層構造を示している。なお、「上」及び「下」の語は、電槽１２０の高さ方向の上方及び下方に対応する（以下、同じ）。Ｚ方向は電槽１２０の高さ方向に対応し、Ｘ方向はＺ方向と直交する方向に対応し、Ｙ方向はＺ方向と直交し且つＸ方向と直交する方向に対応する。

　図２及び図３に示されるように、実施形態に係る鉛蓄電池１００は、電極群（極板群）１１０と、電極群１１０を収容する電槽１２０と、電極群１１０に接続された連結部材１３０ａ，１３０ｂと、連結部材１３０ａ，１３０ｂに接続された極柱１４０ａ，１４０ｂと、電槽１２０の注液口を閉塞する液口栓１５０と、電槽１２０に接続された支持部材１６０と、を備える。

　電極群１１０は、複数の正極１０と、複数の負極２０と、複数の電池用セパレータ３０と、を備える。正極１０及び負極２０は、電池用セパレータ３０を介してＸ方向に交互に配置されている。電池用セパレータ３０間における正極１０の周囲の空間には、電解液４０が充填されている。

　正極１０は、板状の極板を構成する。正極１０は、電槽１２０に立てて収容される。正極１０は、複数の筒状体１２ａと、複数の芯金（集電体）１４と、正極材（電極材）１６と、下部連座（封止部材）１８と、上部連座１２ｃと、耳部１２ｄと、を有する。

　複数の筒状体１２ａは、Ｙ方向に沿って、隣接して一列に並設されている。複数の筒状体１２ａは、活物質保持用チューブ（クラッドチューブ）群を構成する。筒状体１２ａは、Ｚ方向に延びている。筒状体１２ａは、多孔質体で形成されている。筒状体１２ａは、例えば、織布、不織布等の基材で形成されていてもよい。基材の材料としては、耐酸性を有する材料を用いることができる。

　芯金１４は、各筒状体１２ａに挿入されている。芯金１４は、棒状を呈する。芯金１４は、筒状体１２ａの内部においてＺ方向に沿って延びている。芯金１４は、例えば、鋳造により得ることができる。芯金１４の構成材料としては、導電性材料であればよく、例えば、鉛－カルシウム－錫系合金、鉛－アンチモン－ヒ素系合金等の鉛合金が挙げられる。正極材１６は、筒状体１２ａの内部に充填されている。正極材１６は、活物質を含む。活物質には、化成後の活物質及び化成前の活物質の原料の双方が包含される。ここでの正極材１６は、化成後の活物質を含有している。正極１０の筒状電極は、上部連座１２ｃ、耳部１２ｄ及び連結部材１３０ａを介して極柱１４０ａに電気的に接続されている。

　下部連座１８は、複数の筒状体１２ａの下端部に取り付けられている。下部連座１８は、複数の筒状体１２ａの下端部を封止する。下部連座１８は、複数の筒状体１２ａの下端部に嵌合されている。なお、熱硬化性の接着剤等により、下部連座１８が複数の筒状体１２ａの下端部に固着されていてもよい。下部連座１８の材料としては、耐酸性を有する材料を用いることができる。下部連座１８の材料としては、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂が挙げられる。

　上部連座１２ｃは、筒状体１２ａの上端部に取り付けられている。上部連座１２ｃは、筒状体１２ａの上端部を封止する。上部連座１２ｃは、溶着により筒状体１２ａの上端部に固着されている。溶着は、加熱、超音波照射、レーザー照射等により実現できる。なお、熱硬化性の接着剤等により、上部連座１２ｃが複数の筒状体１２ａの上端部に固着されていてもよい。

　下部連座１８及び上部連座１２ｃは、筒状体１２ａと、筒状体１２ａ内に配置された芯金１４及び正極材１６と、に接する。下部連座１８及び上部連座１２ｃは、筒状体１２ａと芯金１４と正極材１６とを保持する。耳部１２ｄの一端は、上部連座１２ｃに接続されている。耳部１２ｄの他端は、連結部材１３０ａに接続されている。

　図４は、負極２０を示す平面図である。図４に示されるように、負極２０は、板状の極板を構成する。負極２０は、電槽１２０に立てて収容される。負極２０は、例えばペースト式負極板である。負極２０は、連結部材１３０ｂを介して極柱１４０ｂに電気的に接続されている。負極２０は、負極格子体２０ａと耳部２０ｂとを有する。負極格子体２０ａは、負極２０における本体部であり、負極材２０ｃを保持する。負極材２０ｃは、化成後の活物質と添加剤とを含み得る。活物質は、例えば、海綿状鉛等である。添加剤としては、硫酸バリウム、炭素材料、又は、補強用短繊維等が挙げられる。耳部２０ｂは、負極格子体２０ａから上方に突出する端子部である。負極格子体２０ａは、電池用セパレータ３０によって覆われている（図３参照）。負極格子体２０ａには、足部２０ｄ，２０ｅが設けられている。足部２０ｄ，２０ｅは、負極格子体２０ａから下方（所定方向）に突出するように設けられた凸部である。足部２０ｄ，２０ｅは、所定間隔をあけて配置されている。負極２０及び電池用セパレータ３０は、電極３を構成する。

　図２及び図３に示されるように、電池用セパレータ３０は、正極１０と負極２０との短絡を防止するための電池用部材である。電池用セパレータ３０としては、正極１０と負極２０との間を電子的には絶縁する一方でイオンを透過させ、且つ、正極１０側における酸化性及び負極２０側における還元性に対する耐性を備えるものであれば、特に制限されない。このような電池用セパレータ３０の材料（材質）としては、ガラス繊維、樹脂、無機物等が挙げられる。電池用セパレータ３０は、負極２０を覆う。負極２０の耳部２０ｂは、電池用セパレータ３０の上部から露出している。

　支持部材１６０は、電槽１２０の底面に配置され、正極１０及び負極２０を支持する。支持部材１６０は、上方に突出する複数の凸部１６０ａを有する。凸部１６０ａは、所謂くらであり、支持部材１６０に設けられている。換言すると、凸部１６０ａは、電槽１２０の底面上（底面よりも上方の位置）に電槽１２０とは別体で設けられている。凸部１６０ａは、Ｘ方向に延びる。凸部１６０ａは、Ｙ方向に並ぶ。凸部１６０ａは、正極１０及び負極２０を支持する。凸部１６０ａは、負極２０を覆う電池用セパレータ３０に当接する。具体的には、電池用セパレータ３０に覆われた負極２０が電槽１２０に収容された場合、凸部１６０ａと負極２０の足部２０ｄ，２０ｅとが対向し、凸部１６０ａと足部２０ｄ，２０ｅとに電池用セパレータ３０が当接して挟まれる。

　次に、電池用セパレータ３０について詳説する。

　図５は、負極２０及び電池用セパレータ３０を示す正面図である。図６は、図５のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。図７は、図５の一部を拡大して示す正面図である。図８（ａ）は、シート部３２の外面３２ｂを示す図である。図８（ｂ）は、シート部３２の内面３１ａを示す図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）では、厚さ方向から見た場合のシート部３２の一部を示す。図７では、便宜上、リブ３６を省略して示す。

　図５、図６、図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）の何れかに示されるように、電池用セパレータ３０は、負極２０の下端部を少なくとも覆う袋状のセパレータ本体３１を備える。セパレータ本体３１は、一対のシート部３２、一対のシール部３４、接合部３５及び複数（複数列）のリブ３６，１３６を有する。セパレータ本体３１は、負極２０側の内面３１ａと、内面３１ａの反対側の外面３１ｂと、を含む。

　シート部３２は、シート状部分であり、可撓性を示す。シート部３２は、負極２０の厚さ方向（以下、単に「厚さ方向」ともいう）の一方側及び他方側のそれぞれに配置されている。厚さ方向の一方側に配置されたシート部３２と厚さ方向の他方側に配置されたシート部３２とは、その下端が折返し部３３を介して一体的に連続する。折返し部３３は、一対のシート部３２それぞれの下端部に連なり、厚さ方向の一方側から他方側に折り返すようにＵ字状に屈曲するシート状部分であり、可撓性を示す。一対のシート部３２における負極２０側の内面３２ａと折返し部３３における負極２０側の内面３３ａとは、セパレータ本体３１の内面３１ａを構成する。一対のシート部３２における内面３２ａの反対側の外面３２ｂと折返し部３３における内面３３ａの反対側の外面３３ｂとは、セパレータ本体３１の外面３１ｂを構成する。例えばシート部３２の厚みは、０．４５ｍｍ以下であってもよい。例えば前記シート部の厚みは、０．４５ｍｍ以上であってもよい。

　シール部３４は、一対のシート部３２を接続して、一対のシート部３２の間の空間をシールする部分である。シール部３４は、一対のシート部３２において厚さ方向及び上下方向の双方と直交する幅方向（図５における左右方向、以下、単に「幅方向」ともいう）の両端部に設けられている。シール部３４は、一対のシート部３２において上端から下端まで上下方向に延在する。シール部３４は、例えば、超音波溶着部、ヒートシール部、コールドシール部、ギアシール部等である。ギアシール部は、ギアを用いた加圧によって機械的に貼り合わされる部分である。シール部３４では、完全に密封されなくてもよい。電池用セパレータ３０内における電解液４０の流動性の観点から、シール部３４の少なくとも一方では、電解液４０が通過可能な領域が設けられてもよい。

　接合部３５は、一対のシート部３２を接合する部分である。接合部３５は、一対のシート部３２において上端部に設けられている。具体的には、接合部３５は、一対のシート部３２の上端部において幅方向の中央から耳部２０ｂ側とは反対側の領域に設けられている。接合部３５は、幅方向に沿って延在する。接合部３５は、例えば、シート部３２自体が溶着された部分である。溶着不良の防止の観点から、接合部３５は、超音波溶着等によって形成されてもよい。

　リブ３６，１３６は、例えば、セパレータ本体３１の耐久性向上、電槽１２０内における電解液４０の流動性向上等を図るために設けられる。リブ３６は、セパレータ本体３１の外面３１ｂに複数設けられている。複数のリブ３６のそれぞれは、一方のシート部３２の外面３２ｂにおいて上端から下端まで連続的に上下方向に沿って延びるリブ３６と、他方のシート部３２の外面３２ｂにおいて上端から下端まで連続的に上下方向に沿って延びるリブ３６と、これらの下端を繋ぐように折返し部３３の外面３３ｂにて連続的に延びるリブ３６と、を含む。複数のリブ３６は、一対のシート部３２の外面３２ｂ及び折返し部３３の外面３３ｂから突出する。リブ３６の突出する高さは、例えば０．３５ｍｍである。

　リブ１３６は、セパレータ本体３１の内面３１ａに複数設けられている。複数のリブ１３６のそれぞれは、一方のシート部３２の内面３２ａにおいて上端から下端まで連続的に上下方向に沿って延びるリブ１３６と、他方のシート部３２の内面３２ａにおいて上端から下端まで連続的に上下方向に沿って延びるリブ１３６と、これらの下端を繋ぐように折返し部３３の内面３３ａにて連続的に延びるリブ１３６と、を含む。複数のリブ１３６は、一対のシート部３２の内面３２ａ及び折返し部３３の内面３３ａから突出する。リブ１３６の突出する高さは、例えば０．３５ｍｍである。

　複数のリブ３６は、幅方向に互いに離間している。複数のリブ３６は、互いに平行に延在している。複数のリブ３６の間隔（ピッチ）は、例えば０．０８ｍｍである。複数のリブ１３６は、幅方向に互いに離間している。複数のリブ１３６は、互いに平行に延在している。複数のリブ１３６の間隔（ピッチ）は、例えば０．０８ｍｍである。リブ３６，１３６の延在方向に対して直交するリブ３６，１３６の断面は、矩形状を呈するが、これに限られない。リブ３６，１３６の当該断面は、例えば、台形状でもよいし、逆台形状でもよい。リブ３６，１３６は、第１リブを構成する。

　図９は、電池用セパレータ３０を下方から見た図である。図１０は、図９のＣ－Ｃに沿う端面図である。図５、図７、図９及び図１０の何れかに示されるように、本実施形態では、折返し部３３（セパレータ本体３１の下端部を覆う部分）には、スリット３７が形成されている。スリット３７は、セパレータ本体３１の内外を貫通する開口部分である。スリット３７は、一対のシート部３２の下端において接合されていない非接合部分を構成する。換言すると、非接合部分は、折返し部３３におけるスリット３７が形成された部分である。スリット３７は、幅方向に沿って延びる長尺の開口部分である。

　スリット３７は、下方から見て、折返し部３３における稜線Ｒ１に沿って延びる。例えば稜線Ｒ１は、折返し部３３の最も下方側の部分の連なりからなる線である。ここでの稜線Ｒ１は、中心線である。中心線は、折返し部３３における厚さ方向の中心を通る線である。例えば中心線は、折返し部３３を下方から見て、幅方向及び厚さ方向の中心を通り且つ幅方向に沿う線である。スリット３７は、折返し部３３に複数形成されている、複数のスリット３７は、長さが等しい。スリット３７の長さは、スリット３７の延在方向における寸法である。

　スリット３７は、複数のリブ３６，１３６を分断する。複数のリブ３６，１３６の少なくとも何れかは、シート部３２におけるスリット３７を介して露出する端面（非接合部分の下端）３２Ｘに至るように延びる。スリット３７を介して露出するリブ３６，１３６の端面とシート部３２の端面３２Ｘとは、スリット３７の端面として同じ面上に位置するように連なる。スリット３７を介して露出するシート部３２の端面３２Ｘ及びリブ３６，１３６の端面は、厚さ方向における負極２０の中心を向いている（図１０参照）。

　スリット３７は、幅方向において足部２０ｄ，２０ｅから離間する位置に形成されている。スリット３７は、幅方向において足部２０ｅの一方側と他方側とのそれぞれに形成されている。幅方向において、スリット３７の中心は、隣接する一対の凸部１６０ａの間に位置する。幅方向において、スリット３７の長さは、凸部１６０ａの幅よりも大きい。幅方向において、スリット３７の長さは、隣接する一対の凸部１６０ａの間隔よりも小さい。

　このような電池用セパレータ３０を製造する場合には、図１１（ａ）に示されるように、まず、電池用セパレータ３０を構成するセパレータ用シート（シート）４を準備する。セパレータ用シート４は、その表面４ｂ及び裏面４ａのそれぞれにリブ３６，１３６が設けられている。

　続いて、セパレータ用シート４の上下方向の中央部に負極２０を押し当てる。図１１（ｂ）に示されるように、当該中央部を折返し部としてセパレータ用シート４を折り曲げつつ、セパレータ用シート４に負極２０を挟み込む。つまり、セパレータ用シート４を厚さ方向の一方側から他方側に折返し部３３を介して折り返すように屈曲させ、当該セパレータ用シート４により負極２０の下端部を少なくとも覆う。負極２０を挟み込んだセパレータ用シート４の幅方向の両端部を一対のギア４０３の間に通過させ、当該セパレータ用シート４の幅方向の両端部を加圧し、シール部３４を形成してシールし、当該セパレータ用シート４を袋状に加工をする。

　続いて、カッター等の切断具４０４を用いて、セパレータ用シート４の折返し部３３に複数回切り込みを入れ、図１１（ｃ）に示されるように、折返し部３３に複数のスリット３７を形成する。その後、袋状に加工したセパレータ用シート４の上部を熱溶着機４０５を用いて熱溶着し、セパレータ用シート４の上部に接合部３５を形成してシールをする。これにより、電池用セパレータ３０に覆われてなる負極２０（電極３）が完成する。

　次に、鉛蓄電池１００の製造方法の例について説明する。鉛蓄電池１００の製造方法は、各構成部材を組み立てて鉛蓄電池１００を得る組立て工程を少なくとも備える。組立て工程では、例えば、未化成の正極１０と未化成の電池用セパレータ３０に覆われてなる負極２０とを積層すると共に、同極性の電極の集電部をストラップで溶接させて電極群１１０を得る。電極群１１０を電槽１２０内に進入させて配置し、未化成の電池を作製する。未化成の電池に希硫酸を入れて直流電流を通電して電槽化成する。化成後の硫酸の比重を適切な比重に調整することにより鉛蓄電池１００を得る。なお、化成処理は、組立て工程の後に実施されることに限られず、組立て工程の前に実施されてもよい（タンク化成）。

　以上、電池用セパレータ３０、電極３、鉛蓄電池１００、組電池２００及びフォークリフト１では、シート部３２の下端部における非接合部分の下端に至るように、すなわち、シート部３２の下端部においてスリット３７を介して露出する端面３２Ｘに至るように、リブ３６，１３６が延びる。このリブ３６，１３６の存在により、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。したがって、例えば電池用セパレータ３０で覆われた負極２０を含む電極群１１０の電槽１２０への群挿入時において、破損を抑制することが可能となる。

　電池用セパレータ３０では、スリット３７においてリブ３６，１３６の端面とシート部３２の端面３２Ｘとは、同じ面上に位置するように連なっている。この場合、例えば電極群１１０の電槽１２０への群挿入時において、リブ３６，１３６の端面又はシート部３２の端面３２Ｘがひっかかり裂ける等の不良を抑制することが可能となる。

　電池用セパレータ３０では、スリット３７を介して露出するシート部３２の端面３２Ｘは、厚さ方向における負極２０の中心を向いている。この場合、例えば電極群１１０の電槽１２０への群挿入時において、シート部３２の端面３２Ｘがひっかかり裂ける等の不良を抑制することが可能となる。

　電池用セパレータ３０では、リブ３６，１３６は、シート部３２の上端から下端まで連続的に延びる。この場合、シート部３２の上端から下端まで連続的に延びるリブ３６，１３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。

　電池用セパレータ３０では、リブ３６，１３６のそれぞれがシート部３２の外面３２ｂ及び内面３２ａのそれぞれに設けられている。この場合、シート部３２の外面３２ｂ及び内面３２ａのそれぞれに設けられたリブ３６，１３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。

　電池用セパレータ３０では、シート部３２の厚みは、０．４５ｍｍ以下である。シート部３２におけるスリット３７の辺縁の強度を高めて破損を抑制するという上記効果により、０．４５ｍｍ以下の厚みのシート部３２であっても十分に利用可能となる。

　電池用セパレータ３０では、シート部３２の厚みは、０．４５ｍｍ以上である。この場合、一般的にシート部３２がやぶれにくくなる効果が顕著となり、破損を一層抑制することが可能となる。

　フォークリフト１では、負極２０の高さが大きく、負極２０の電槽１２０への挿入時における衝撃が大きいことから、破損を抑制する上記効果は特に有効である。

　電池用セパレータ３０の製造方法は、表面及び裏面のそれぞれにリブ３６，１３６が設けられたセパレータ用シート４を厚さ方向の一方側から他方側に折返し部３３を介して折り返すように屈曲させ、当該セパレータ用シート４により負極２０の下端部を少なくとも覆うステップと、折返し部３３に切込みを入れ、スリット３７を形成するステップと、を含む。この電池用セパレータ３０の製造方法により製造された電池用セパレータ３０では、リブ３６，１３６の存在により、折返し部３３におけるスリット３７の辺縁の強度を高めることができ、破損を抑制することが可能となる。

　以上、実施形態について説明したが、本発明の一態様は上記実施形態に限定されない。

　上記実施形態では、シート部３２にリブ３６，１３６が設けられているが、リブの態様は特に限定されない。例えば以下に例示するように、シート部３２には種々のリブが設けられていてもよい。

　図１２は、シート部３２の外面３２ｂの他の例を示す図である。図１２に示されるように、リブとして、互いに離間してセパレータ本体３１の外面３１ｂに配置された複数のリブ（第２リブ）２３６を含んでいてもよい。複数のリブ２３６は、一対のシート部３２の各外面３２ｂと折返し部３３の外面３３ｂとに配置されている。リブ２３６は、少なくともシート部３２の外面３２ｂの複数のリブ形成領域ＬＡに設けられている。隣接する一対のリブ形成領域ＬＡは、互いに離間している。シート部３２の外面３２ｂに設けられた複数のリブ２３６は、上下方向に対して傾斜する方向に沿って延びている。

　この場合、互いに離間して配置される複数のリブ２３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。複数のリブ形成領域ＬＡに設けられたリブ２３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。傾斜する方向に沿って延びるリブ２３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。

　なお、図１２に示される例では、シート部３２の内面３１ａには、複数のリブ１３６が設けられている。すなわち、シート部３２の内面３１ａには、シート部３２の上端から下端まで連続的に延びる複数のリブ１３６が設けられ、シート部３２の外面３２ｂには、互いに離間して配置される複数のリブ２３６が設けられている。この場合、リブ１３６，２３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。ちなみに、シート部３２の内面３１ａに複数のリブ２３６が設けられていてもよいし、シート部３２の内面３１ａ及び外面３１ｂにリブ２３６が設けられていてもよい。

　図１３は、シート部３２の外面３２ｂの他の例を示す図である。図１３に示されるように、リブとして、互いに離間してセパレータ本体３１の外面３１ｂに配置された複数のリブ（第２リブ）３３６を含んでいてもよい。複数のリブ３３６は、一対のシート部３２の各外面３２ｂと折返し部３３の外面３３ｂとに配置されている。複数のリブ３３６は、外面３２ｂ及び外面３３ｂに千鳥状に配置されている。この場合、互いに離間して配置された複数のリブ３３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。千鳥状に配置された複数のリブ３３６を利用して、スリット３７の辺縁の強度を高めることができる。

　図１３に示される電池用セパレータ３０を製造する場合、セパレータ用シート４（図１１参照）の表面に設けられたリブは、互いに離間してセパレータ用シート４の表面に配置された複数のリブ３３６を含む。セパレータ用シート４の表面における複数のリブ３３６は、セパレータ用シート４の幅方向及びセパレータ用シート４の厚さ方向と直交する方向においては隙間なく埋まるように（その方向の任意の位置に必ず存在するように）配置される。この場合、スリット３７に至るリブ３３６が形成されるように折返し部３３に切込みを入れるステップを、容易に実施することができる。また、セパレータ用シート４の表面における複数のリブ３３６は、千鳥状に配置されている。この場合、スリット３７に至るリブ３３６が形成されるように折返し部３３に切込みを入れるステップを、容易に実施することができる。ちなみに、シート部３２の内面３１ａに複数のリブ３３６が設けられていてもよいし、シート部３２の内面３１ａ及び外面３１ｂにリブ３３６が設けられていてもよい。セパレータ用シート４の裏面に複数のリブ３３６が設けられていてもよい。

　図１４（ａ）は、シート部３２の外面３２ｂの他の例を示す図である。図１４（ｂ）は、シート部３２の内面３２ａの他の例を示す図である。図１５は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のシート部３２の一部を拡大して示す断面図である。１４（ａ）に示されるように、リブとして、互いに離間してセパレータ本体３１の外面３１ｂに配置された複数のリブ（第２リブ）４３６を含んでいてもよい。複数のリブ４３６は、一対のシート部３２の各外面３２ｂと折返し部３３の外面３３ｂとに配置されている。図１４（ｂ）に示されるように、リブとして、互いに離間してセパレータ本体３１の内面３１ａに配置された複数のリブ（第２リブ）５３６を含んでいてもよい。複数のリブ５３６は、一対のシート部３２の各内面３２ａと折返し部３３の内面３３ａとに配置されている。

　図１４（ａ）に示されるように、リブ４３６は、シート部３２の外面３２ｂの複数のリブ形成領域ＬＡに設けられている。シート部３２の外面３２ｂに設けられた複数のリブ４３６は、上下方向に沿って延びている。同様に、図１４（ｂ）に示されるように、リブ５３６は、シート部３２の内面３２ａの複数のリブ形成領域ＬＡに設けられている。シート部３２の内面３２ａに設けられた複数のリブ５３６は、上下方向に沿って延びている。

　図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示される電池用セパレータ３０を製造する場合、セパレータ用シート４（図１１参照）に設けられたリブは、図１５に示されるように、互いに離間してセパレータ用シート４の表面４ｂに設けられた複数のリブ４３６と、互いに離間してセパレータ用シート４の裏面４ａに設けられた複数のリブ５３６と、を含む。リブ４３６，５３６は、協働して、セパレータ用シート４の幅方向及びセパレータ用シート４の厚さ方向と直交する方向においては隙間なく埋まるように（その方向の任意の位置にはリブ４３６，５３６の何れかが必ず存在するように）配置される。この場合、スリット３７に至るリブ４３６又はリブ５３６が形成されるように折返し部３３に切込みを入れるステップを、容易に実施することができる。

　上記実施形態では、リブ３６は直線状に延在しているが、これに限られない。例えば、リブ３６は波線状に延在してもよいし、ジグザグ状に延在してもよい。リブ３６は、断続的に形成されていてもよいし、点形状（ドット形状）でもよいし、円形状でもよいし、楕円形状でもよいし、多角形状でもよい。リブ３６は、多角錐形状でもよいし、多角錐台形状でもよいし、円錐形状でもよいし、円錐台形状でもよい。リブ３６の断面は、半円形状でもよいし、多角形状でもよい。リブ３６は、上下方向に沿って延在してもよいし、これに代えて若しくは加えて幅方向に沿って延在してもよい。

　上記実施形態では、スリット３７が複数のリブ３６，１３６を分断しているが、少なくとも１つのリブ３６，１３６を分断すればよい。上記実施形態では、稜線Ｒ１は折返し部３３の中心線でもあるが、稜線Ｒ１は中心線でなくてもよい。上記実施形態では、２つのスリット３７が形成されているが、３つ以上のスリット３７が形成されていてもよい。上記実施形態では、全てのスリット３７の長さが同じであるが、３つ以上のスリット３７が形成される場合には、その一部の長さが同じであってもよい。或いは、上記実施形態では、複数のスリット３７のうちの一部又は全部は、長さが異なっていてもよい。この場合には、製造時に電池用セパレータ３０の向きを判別しやすくなる。

　上記実施形態では、セパレータ本体３１は折返し部３３を含むが、これに限定されず、負極２０の端部を少なくとも覆う構成であればよい。例えば図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示されるように、セパレータ本体３１は、一対のシート部３２それぞれの下端部（負極２０の厚さ方向の一方側と他方側とに配置されたシート部３２の各下端部）を溶着する溶着部分４３１を有していてもよい。この場合、シート部３２の下端部における溶着部分４３１以外の部分は、非接合部分を構成し、スリット３７（図９参照）と同様なスリット４３７を形成する。リブ３６の存在により、シート部３２の下端部における溶着部分４３１以外の部分の辺縁の強度を高めることができる。なお、図１６（ａ）では、便宜上、リブ３６を省略して示す。

　また例えば図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、セパレータ本体３１は、一対のシート部３２の幅方向の両端が折返し部５３３を介して一体的に連続する構成（つまり、上下方向を軸方向とする筒状の構成）であってもよい。この場合、シート部３２の下端部（開口部）が非接合部分を構成する。リブ３６の存在により、幅方向の一端が折返し部５３３を介して一体的に連続するシート部３２における下端部の強度を高めることができる。なお、図１７（ａ）では、便宜上、リブ３６を省略して示す。

　また例えば図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されるように、セパレータ本体３１は、一対のシート部３２の幅方向の一端又は他端が折返し部６３３を介して一体的に連続する構成であってもよい。特に図示されるように、積層される複数のシート部３２では、折返し部６３３で連続する幅方向の一端と他端とが、当該積層方向において交互に入れ替わっていてもよく、これにより、セパレータ本体３１が蛇腹状に折りたたまれる構成が実現される。この場合、シート部３２の下端部が非接合部分を構成する。リブ３６の存在により、幅方向の一端又は他端が折返し部６３３を介して一体的に連続するシート部３２における下端部の強度を高めることができる。なお、図１８（ａ）では、便宜上、リブ３６を省略して示す。

　また例えば図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示されるように、セパレータ本体３１では、一対のシート部３２は互いに別体の構成であってもよい。この場合、シート部３２の下端部が非接合部分を構成する。リブ３６の存在により、互いに別体の各シート部３２における下端部の強度を高めることができる。なお、図１９（ａ）では、便宜上、リブ３６を省略して示す。

　上記実施形態では、凸部１６０ａが電槽１２０の底面上に電槽１２０とは別体で設けられているが、凸部１６０ａが電槽１２０と一体で設けられていてもよい。上記実施形態では、電気車（電動車）として、フォークリフト１を一例に説明したが、電気車は、例えば、ゴルフカート等であってもよい。また、フォークリフト１に組電池２００が搭載されている形態を一例に説明したが、フォークリフト１に鉛蓄電池１００が搭載されていてもよい。

　上記実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。上記実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。上記実施形態又は変形例における各構成の一部は、本発明の一態様の要旨を逸脱しない範囲で適宜に省略可能である。

　１…フォークリフト（電気車）、３…電極、４…セパレータ用シート（シート）、４ａ…裏面、４ｂ…表面、２０…負極（極板）、３０…電池用セパレータ、３１…セパレータ本体、３１ａ，３２ａ，３３ａ…内面、３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ…外面、３２…シート部、３２Ｘ…端面、３３，５３３，６３３…折返し部、３６，１３６…リブ（第１リブ）、３７…スリット（非接合部分）、１００…鉛蓄電池、１１０…電極群（極板群）、１２０…電槽、１６０ａ…凸部、２００…組電池、２３６，３３６，４３６，５３６…リブ（第２リブ）、４３１…溶着部分、ＬＡ…リブ形成領域。

Claims (22)

1. 　電槽に立てて収容される極板の下端部を少なくとも覆うセパレータ本体を備え、
   　前記セパレータ本体は、
   　　前記極板の厚さ方向の一方側及び他方側のそれぞれに配置されたシート部と、
   　　前記シート部における前記極板側の内面と当該内面の反対側の外面との少なくとも何れかに設けられた複数のリブと、を有し、
   　前記厚さ方向の一方側に配置された前記シート部の下端部と前記厚さ方向の他方側に配置された前記シート部の下端部とは、その少なくとも一部分が互いに非接合であり、
   　複数の前記リブの少なくとも何れかは、前記シート部における当該非接合部分の下端に至るように延びる、電池用セパレータ。
2. 　前記非接合部分において前記リブの端面と前記シート部の端面とは、同じ面上に位置するように連なる、請求項１に記載の電池用セパレータ。
3. 　前記セパレータ本体は、前記厚さ方向の一方側に配置された前記シート部の下端部と前記厚さ方向の他方側に配置された前記シート部の下端部とを溶着する溶着部分を有し、
   　前記非接合部分は、前記シート部の下端部における前記溶着部分以外の部分により構成される、請求項１又は２に記載の電池用セパレータ。
4. 　前記厚さ方向の一方側に配置された前記シート部と前記厚さ方向の他方側に配置された前記シート部とは、その下端が折返し部を介して一体的に連続し、
   　前記折返し部には、複数の前記リブの少なくとも何れかが分断されるように延在するスリットが形成され、
   　前記非接合部分は、前記シート部の前記折返し部における前記スリットにより構成される、請求項１又は２に記載の電池用セパレータ。
5. 　前記スリットを介して露出する前記シート部の端面は、前記厚さ方向における前記極板の中心を向いている、請求項４に記載の電池用セパレータ。
6. 　前記厚さ方向の一方側に配置された前記シート部と前記厚さ方向の他方側に配置された前記シート部とは、上下方向及び前記厚さ方向の両者に直交する幅方向の一端が折返し部を介して一体的に連続し、
   　前記非接合部分は、前記シート部の下端部により構成される、請求項１又は２に記載の電池用セパレータ。
7. 　前記厚さ方向の一方側に配置された前記シート部と前記厚さ方向の他方側に配置された前記シート部とは、互いに別体であり、
   　前記非接合部分は、前記シート部の下端部により構成される、請求項１又は２に記載の電池用セパレータ。
8. 　前記リブは、前記シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブを含む、請求項１～７の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
9. 　前記リブは、互いに離間して前記シート部の前記内面及び前記外面の少なくとも何れかに配置される複数の第２リブを含む、請求項１～７の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
10. 　複数の前記第２リブは、前記シート部の前記内面及び前記外面の少なくとも何れかにおける複数のリブ形成領域に設けられ、
    　隣接する一対の前記リブ形成領域は、互いに離間する、請求項９に記載の電池用セパレータ。
11. 　複数の前記リブの少なくとも何れかは、上下方向に対して傾斜する方向に沿って延びる、請求項１～１０の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
12. 　前記リブは、前記シート部の前記内面及び前記外面の双方に設けられている、請求項１～１１の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
13. 　前記シート部の前記内面には、前記シート部の上端から下端まで連続的に延びる第１リブが、前記リブとして設けられ、
    　前記シート部の前記外面には、互いに離間して配置される複数の第２リブが、前記リブとして設けられている、請求項１～７の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
14. 　前記シート部の厚みは、０．４５ｍｍ以下である、請求項１～１３の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
15. 　前記シート部の厚みは、０．４５ｍｍ以上である、請求項１～１４の何れか一項に記載の電池用セパレータ。
16. 　電槽に収容される極板と、
    　請求項１～１５の何れか一項に記載の電池用セパレータと、を備える電極。
17. 　請求項１６に記載の電極を備える、鉛蓄電池。
18. 　請求項１７に記載の鉛蓄電池を複数備える、組電池。
19. 　請求項１７に記載の鉛蓄電池を備える、電気車。
20. 　請求項４に記載の電池用セパレータを製造する方法であって、
    　表面及び裏面の少なくとも何れかにリブが設けられたシートを前記極板の厚さ方向の一方側から他方側に折返し部を介して折り返すように屈曲させ、当該シートにより前記極板の下端部を少なくとも覆うステップと、
    　前記折返し部に切込みを入れ、前記スリットを形成するステップと、を含む、電池用セパレータの製造方法。
21. 　前記リブは、互いに離間して前記シートの前記表面及び前記裏面の少なくとも何れかに配置された複数の第２リブを含み、
    　複数の前記第２リブは、前記シートの幅方向及び前記シートの厚さ方向と直交する方向においては隙間なく埋まるように、前記シートの前記表面及び前記裏面の少なくとも何れかに配置されている、請求項２０に記載の電池用セパレータの製造方法。
22. 　前記リブは、前記シートの前記表面及び前記裏面の少なくとも何れかに千鳥状に配置された複数の第２リブを含む、請求項２０に記載の電池用セパレータの製造方法。

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