WO2022224531A1 - 双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents

双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法 Download PDF

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lead
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negative electrode
cell
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智史 柴田
英明 吉田
亮 田井中
直規 中北
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古河電池株式会社
古河電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a bipolar lead-acid battery and a manufacturing method thereof.
  • a storage battery is used to level the power load. That is, when the amount of power generation is greater than the amount of consumption, the storage battery is charged with the difference, and when the amount of power generation is less than the amount of consumption, the difference is discharged from the storage battery.
  • a lead-acid battery is often used from the viewpoint of economy, safety, and the like.
  • a bipolar lead-acid battery described in Patent Document 1 below is known.
  • This bipolar lead-acid battery is frame-shaped and has a resin substrate attached to the inside of a resin frame.
  • a lead layer is placed on both sides of the board.
  • the positive electrode active material layer is adjacent to the lead layer on one surface of the substrate, and the negative electrode active material layer is adjacent to the lead layer on the other surface.
  • a frame-shaped spacer made of resin is provided, and a glass mat impregnated with an electrolytic solution is disposed inside the spacer.
  • a plurality of frames and spacers are alternately laminated, and the frames and spacers are adhered with an adhesive or the like.
  • the lead layers on both sides of the substrate are connected via through holes provided in the substrate.
  • the bipolar lead-acid battery described in Patent Document 1 includes a positive electrode having a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer, a negative electrode having a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer, and a positive electrode and a negative electrode.
  • the space forming member includes a substrate covering at least one of the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member, and a frame surrounding the side surface of the cell member (frames and spacers of the bipolar plates and the end plates).
  • Patent Document 1 describes the use of lead foil as the lead layers arranged on both sides of the substrate, but does not describe the specific composition of the lead foil to be used. It has not been.
  • Patent Document 2 has the following description.
  • Early lead-calcium alloys usually contained a relatively high content (eg, 0.08% or more) of calcium and a relatively low content (eg, 0.35-0.5%) of tin. Because of this, positive grids produced from these alloys have the advantage of being rapidly hardened and can be easily handled and pasted onto plates, but Pb 3 Ca precipitates formed on top of Sn 3 Ca precipitates. tend to harden the alloy and lead to increased corrosion and growth of the positive grid in high temperature applications. Also, lead alloys with very low calcium content (0.02-0.05%) commonly used as grid alloys are very soft, difficult to handle and harden very slowly.
  • a positive electrode plate is formed by filling a positive electrode active material in a lattice substrate having an alloy composition of 0.03 to 0.09% by weight of Ca, 1.05 to 1.50% by weight of Sn, and the balance of lead, It is described that when this is used as a battery, the amount of corrosion of the lattice substrate is suppressed to 20% or less.
  • Patent Document 4 a lead alloy containing 0.5% by mass to 2.0% by mass of Ag, containing 0.25% by mass to 6.0% by mass of Sn, and the balance being Pb is rolled.
  • a rolled lead alloy for storage batteries is described.
  • this rolled lead alloy may contain about 0.001% by mass of Ca, it contains about 0.03% to 0.1% by mass of Ca like conventional Pb--Ca alloys for storage batteries. does not include Furthermore, this rolled lead alloy, like the conventional Pb-Ca based rolled lead alloy, forms a corrosion layer having a uniform thickness on the surface due to oxidation, but the amount of corrosion is smaller than that of the conventional Pb-Ca based alloy. can be remarkably reduced, and is suitable as a lead alloy for a positive electrode current collector of a storage battery.
  • An object of the present invention is to provide a bipolar lead-acid battery that achieves both long-term service life performance and high capacity performance without causing a significant increase in cost.
  • a first aspect of the present invention for solving the aforementioned problems is a bipolar lead-acid battery having the following configurations (1) to (4).
  • a positive electrode having a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer, a negative electrode having a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode;
  • a plurality of cell members stacked and arranged with openings therebetween, and a plurality of space forming members forming a plurality of spaces for individually accommodating the plurality of cell members.
  • the space forming member includes a substrate that covers both the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member, and a frame that surrounds the side surface of the cell member.
  • the cell members and the substrates of the space forming members are alternately stacked. Adjacent frames are joined together.
  • (3) The positive electrode current collector plate is made of a lead alloy sheet, and a test piece of the lead alloy sheet is placed in sulfuric acid with a concentration of 38% by mass maintained at a temperature of 60 ° C., and the mercury/mercury sulfate reference electrode A lead alloy sheet having a mass reduction of 100 mg/cm 2 or less per total surface area of the test piece after anodizing continuously for 28 days at a constant potential of 1350 mV.
  • the positive electrode current collector has a thickness of 0.10 mm or more and 0.50 mm or less, and the volume A (cm 3 ) of the positive electrode current collector relative to the rated capacity B (Ah) of the bipolar lead-acid battery.
  • ratio (A/B) is 0.11 or more and 0.67 or less.
  • a second aspect of the present invention is a method for manufacturing a bipolar lead-acid battery having the above configurations (1) and (2), and has the following (5) and (6).
  • a lead alloy sheet having a thickness of 0.10 mm or more and 0.50 mm or less is used as the current collector plate for the positive electrode.
  • a test piece of the lead alloy sheet was placed in sulfuric acid with a concentration of 38% by mass maintained at a temperature of 60 ° C., and anodized continuously for 28 days at a constant potential of 1350 mV against a mercury/mercury sulfate reference electrode. , the weight loss per total surface area of the test piece is 100 mg/cm 2 or less.
  • the volume A (cm 3 ) of the positive electrode current collector is adjusted so that the ratio (A/B) to the rated capacity B (Ah) of the bipolar lead-acid battery is 0.11 or more and 0.67 or less. set.
  • both long-term operation life performance and high capacity performance are achieved without causing a significant increase in cost. It can be expected to become a bipolar lead-acid battery.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a bipolar lead-acid battery that is an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the bipolar lead-acid battery of FIG. 1;
  • a bipolar lead-acid battery 100 of this embodiment includes a plurality of cell members 110, a plurality of biplates (space forming members) 120, and a first end plate (space forming member) 130. , has a second end plate (space forming member) 140 .
  • FIG. 1 shows a bipolar lead-acid battery 100 in which three cell members 110 are stacked, the number of cell members 110 is determined by battery design. Also, the number of biplates 120 is determined according to the number of cell members 110 .
  • the stacking direction of the cell members 110 is defined as the Z direction (vertical direction in FIGS. 1 and 2), and the direction perpendicular to the Z direction is defined as the X direction.
  • the cell member 110 includes a positive electrode 111, a negative electrode 112, and a separator (electrolyte layer) 113.
  • the separator 113 is impregnated with an electrolytic solution.
  • the positive electrode 111 has positive electrode lead foils (positive electrode collector plates) 111a and 111aa and a positive electrode active material layer 111b.
  • the negative electrode 112 has negative electrode lead foils (negative electrode collector plates) 112a and 112aa and a negative electrode active material layer 112b.
  • Separator 113 is interposed between positive electrode 111 and negative electrode 112 .
  • the positive electrode lead foils 111a and 111aa, the positive electrode active material layer 111b, the separator 113, the negative electrode active material layer 112b, and the negative electrode lead foils 112a and 112aa are laminated in this order.
  • the positive electrode lead foil 111a is larger (thicker) than the negative electrode lead foil 112a
  • the positive electrode active material layer 111b is larger (thicker) than the negative electrode active material layer 112b.
  • a plurality of cell members 110 are stacked and arranged at intervals in the Z direction, and substrates 121 of biplates 120 are arranged at the intervals. That is, the plurality of cell members 110 are stacked with the substrate 121 of the biplate 120 interposed therebetween.
  • the plurality of biplates 120, the first end plate 130, and the second end plate 140 are members for forming a plurality of spaces (cells) C that individually accommodate the plurality of cell members 110. As shown in FIG.
  • the biplate 120 includes a substrate 121 having a rectangular planar shape, a frame 122 covering four end surfaces of the substrate 121, and columns 123 projecting vertically from both sides of the substrate 121.
  • the substrate 121, the frame 122 and the pillars 123 are integrally formed of synthetic resin.
  • the number of pillars 123 protruding from each surface of substrate 121 may be one, or may be plural.
  • the dimension of the frame 122 is larger than the dimension (thickness) of the substrate 121 , and the dimension between the projecting end faces of the pillars 123 is the same as the dimension of the frame 122 .
  • a substrate 121 of the biplate 120 has a plurality of through holes 121a passing through the plate surface.
  • a first concave portion 121b is formed on one surface of the substrate 121, and a second concave portion 121c is formed on the other surface.
  • the depth of the first recess 121b is deeper than the depth of the second recess 121c.
  • the X-direction and Y-direction dimensions of the first recess 121b and the second recess 121c correspond to the X- and Y-direction dimensions of the positive electrode lead foil 111a and the negative electrode lead foil 112a.
  • Substrates 121 of biplates 120 are positioned between adjacent cell members 110 in the Z direction.
  • the substrate 121 of the biplate 120 is a substrate that covers both the positive electrode 111 side of the cell member 110 and the negative electrode 112 side of the adjacent cell member 110 .
  • the positive electrode lead foil 111 a of the cell member 110 is arranged in the first concave portion 121 b of the substrate 121 of the biplate 120 with an adhesive layer 150 interposed therebetween.
  • the negative electrode lead foil 112a of the cell member 110 is arranged in the second concave portion 121c of the substrate 121 of the biplate 120 with the adhesive layer 150 interposed therebetween.
  • Conductor 160 is disposed in through-hole 121a of substrate 121 of biplate 120, and both end surfaces of conductor 160 are in contact with and bonded to positive electrode lead foil 111a and negative electrode lead foil 112a. That is, the conductor 160 electrically connects the positive electrode lead foil 111a and the negative electrode lead foil 112a. As a result, all of the plurality of cell members 110 are electrically connected in series.
  • the first end plate 130 includes a substrate 131 that covers the positive electrode side of the cell member 110, a frame 132 that surrounds the side surface of the cell member 110, and one surface of the substrate 131 (located closest to the positive electrode side). and a pillar portion 133 projecting vertically from the surface of the biplate 120 facing the substrate 121 .
  • the planar shape of the substrate 131 is rectangular, and four end surfaces of the substrate 131 are covered with a frame 132.
  • the substrate 131, the frame 132, and the pillars 133 are integrally formed of synthetic resin.
  • the number of columnar portions 133 protruding from one surface of the substrate 131 may be one or plural, and the columnar portions 133 correspond to the columnar portions 123 of the biplate 120 that come into contact with the columnar portions 133 .
  • the dimension of the frame 132 is larger than the dimension (thickness) of the substrate 131 , and the dimension between the projecting end faces of the pillars 133 is the same as the dimension of the frame 132 .
  • the frame 132 and the column 133 are brought into contact with the frame 122 and the column 123 of the biplate 120 arranged on the outermost side (on the positive electrode side) to stack the substrate 121 of the biplate 120 .
  • a space C is formed between the substrate 131 of the first end plate 130, and the dimension of the space C in the Z direction is defined by the columnar portion 123 of the biplate 120 and the columnar portion 133 of the first endplate 130 that are in contact with each other. is retained.
  • Through-holes 111c, 111d, and 113a through which the column portion 133 penetrates are formed in the positive electrode lead foil 111aa, the positive electrode active material layer 111b, and the separator 113 of the cell member 110 arranged on the outermost side (on the positive electrode side), respectively. ing.
  • a concave portion 131 b is formed on one surface of the substrate 131 of the first end plate 130 .
  • the X-direction dimension of the recess 131b corresponds to the X-direction dimension of the positive electrode lead foil 111aa.
  • the Z-direction dimension of the positive electrode lead foil 111aa arranged on one surface of the substrate 131 of the first end plate 130 is larger than the Z-direction dimension of the positive electrode lead foil 111a arranged on one surface of the substrate 121 of the biplate 120. is also big.
  • the positive electrode lead foil 111aa of the cell member 110 is arranged in the concave portion 131b of the substrate 131 of the first end plate 130 with the adhesive layer 150 interposed therebetween.
  • the first end plate 130 also has a positive terminal electrically connected to the positive lead foil 111aa in the recess 131b.
  • the second end plate 140 includes a substrate 141 covering the negative electrode side of the cell member 110, a frame 142 surrounding the side surface of the cell member 110, and one surface of the substrate 141 (the substrate 121 of the biplate 120 arranged closest to the negative electrode side). and a pillar portion 143 projecting vertically from the surface facing the .
  • the planar shape of the substrate 141 is rectangular, and four end surfaces of the substrate 141 are covered with a frame 142.
  • the substrate 141, the frame 142, and the pillars 143 are integrally formed of synthetic resin.
  • the number of columnar portions 143 protruding from one surface of the substrate 141 may be one or plural, and the columnar portions 143 are made to correspond to the columnar portions 123 of the biplate 120 that come into contact with each other.
  • the dimension of the frame 142 is larger than the dimension (thickness) of the substrate 131 , and the dimension between the projecting end faces of the two pillars 143 is the same as the dimension of the frame 142 . Then, the frame 142 and the column 143 are brought into contact with the frame 122 and the column 123 of the biplate 120 arranged on the outermost side (negative electrode side), thereby laminating the substrate 121 of the biplate 120.
  • a space C is formed between the substrate 141 of the second end plate 140, and the dimension of the space C in the Z direction is defined by the columnar portion 123 of the biplate 120 and the columnar portion 143 of the second endplate 140 that are in contact with each other. is retained.
  • Through-holes 112c, 112d, and 113a through which the column portion 143 penetrates are formed in the negative electrode lead foil 112aa, the negative electrode active material layer 112b, and the separator 113 of the cell member 110 arranged on the outermost side (negative electrode side). ing.
  • a concave portion 141 b is formed on one surface of the substrate 141 of the second end plate 140 .
  • the X-direction and Y-direction dimensions of the recess 141b correspond to the X- and Y-direction dimensions of the negative electrode lead foil 112aa.
  • the Z-direction dimension of the negative electrode lead foil 112aa arranged on one surface of the substrate 141 of the second end plate 140 corresponds to the Z-direction dimension of the negative electrode lead foil 112a arranged on the other surface of the substrate 121 of the biplate 120. bigger than
  • the negative electrode lead foil 112aa of the cell member 110 is arranged in the concave portion 141b of the substrate 141 of the second end plate 140 with the adhesive layer 150 interposed therebetween.
  • the second end plate 140 has a negative terminal electrically connected to the negative lead foil 112aa in the recess 141b.
  • the biplate 120 is a space-forming member that includes a substrate 121 that covers both the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member 110 and a frame 122 that surrounds the side surfaces of the cell member 110.
  • the first end plate 130 is a space forming member including a substrate 131 covering only the positive electrode side (one of the positive electrode side and the negative electrode side) of the cell member 110 and a frame 132 surrounding the side surface of the cell member 110 .
  • the second end plate 140 is a space forming member including a substrate 141 covering only the negative electrode side (one of the positive electrode side and the negative electrode side) of the cell member 110 and a frame 142 surrounding the side surface of the cell member 110 .
  • the substrates 121 , 131 , and 141 are substrates covering at least one of the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member 110
  • the substrate 121 is a substrate covering both the positive electrode side and the negative electrode side of the cell member 110 .
  • the thickness of the positive electrode lead foil (the positive electrode collector plate disposed on one surface of the substrate 121) 111a disposed in the concave portion 121b of the substrate 121 of the biplate 120 is 0.10 mm or more and 0.50 mm or less.
  • a ratio (A/B) between the volume A (cm 3 ) of the lead foil 111a and the rated capacity B (Ah) of the bipolar lead-acid battery 100 is 0.11 or more and 0.67 or less.
  • the positive electrode lead foil 111a has a tin (Sn) content of 1.0% by mass or more and less than 2.0% by mass, and a calcium (Ca) content of 0.005% by mass or more and 0.020% by mass. %, and the balance is lead (Pb) and a lead alloy that is an unavoidable impurity.
  • a test piece of the positive electrode lead foil 111a was placed in sulfuric acid with a concentration of 38% by mass maintained at a temperature of 60° C., and anodized continuously for 28 days at a constant potential of 1350 mV against a mercury/mercury sulfate reference electrode.
  • the weight loss per total surface area of the test piece after the test is 100 mg/cm 2 or less.
  • the positive electrode lead foil (positive current collector plate) 111aa disposed in the concave portion 131b of the first end plate 130 has a thickness of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, and a tin (Sn) content of 1. 0% by mass or more and less than 2.0% by mass, and the content of calcium (Ca) is 0.005% by mass or more. 020% by mass, and the balance being lead (Pb) and a lead alloy that is an unavoidable impurity.
  • the thickness of the negative electrode lead foil (negative electrode collector plate disposed on the other surface of the substrate 121) 121a disposed in the concave portion 121c of the substrate 121 of the biplate 120 is 0.05 mm or more and 0.3 mm or less.
  • the alloy forming the negative electrode lead foil 112a is, for example, a lead alloy having a tin (Sn) content of 0.5% by mass or more and 2% by mass or less.
  • the negative electrode lead foil (negative electrode current collector plate) 112aa arranged in the concave portion 141b of the second end plate 140 has a thickness of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, and the alloy forming the negative electrode lead foil 112aa is , for example, a lead alloy having a tin (Sn) content of 0.5% by mass or more and 2% by mass or less.
  • the thickness of the positive electrode lead foil (the positive electrode current collector plate disposed on one surface of the substrate 121 of the biplate 120) 111a disposed in the concave portion 121b of the biplate 120 is 0.5 mm. It is 10 mm or more and 0.50 mm or less, and the ratio (A/B) of the volume A (cm 3 ) of the positive electrode lead foil 111a to the rated capacity B (Ah) of the bipolar lead-acid battery 100 is 0.11 or more and 0.67. It is below.
  • the positive electrode lead foils 111a and 111aa test pieces were placed in sulfuric acid having a concentration of 38% by mass maintained at a temperature of 60° C., and the anode was placed at a constant potential of 1350 mV against the mercury/mercury sulfate reference electrode for 28 consecutive days.
  • the weight loss per total surface area of the test piece after oxidation is 100 mg/cm 2 or less.
  • the ratio (A/B) is less than 0.11, the positive electrode lead foil 111a is likely to corrode and cannot withstand long-term operation.
  • the ratio (A/B) exceeds 0.67, the volume of the positive electrode lead foil 111a becomes extremely large, which increases the material cost and does not increase the volume of the cell chamber C.
  • the charge amount does not exceed 100% of the rated capacity (for example, 99% or less, 95% or less, 20% or more and 99% or less, 25% or more and 95% or less). It is preferably used (operated).
  • the bipolar lead-acid battery 100 of the embodiment is suitable as a lead-acid battery for an electric storage system.
  • a positive electrode lead foil test piece was placed in sulfuric acid with a concentration of 38% by mass maintained at a temperature of 60 ° C., and anodized continuously for 28 days at a constant potential of 1350 mV against a mercury/mercury sulfate reference electrode.
  • the latter positive electrode lead foil having a mass reduction amount per total surface area of the test piece of 100 mg/cm 2 or less is, for example, a tin (Sn) content of 1.0% by mass or more and less than 2.0% by mass.
  • a rolled sheet was produced in the following manner.
  • Manufacturing method of rolled sheet A lead alloy slab was rolled by a multistage rolling mill to a predetermined thickness, and then punched into a predetermined size to prepare a rolled sheet.
  • Example No.1 to No.6> A rolled sheet and a cast sheet made of the above alloys A to C and having a thickness of 0.30 mm were cut into a rectangle having a long side of 26.7 cm and a short side of 25.0 cm (that is, an area of 667.5 cm 2 ). , and used as positive electrode current collector plates of Samples No. 1 to No. 6. The volume of these positive current collector plates is 20 cm 3 .
  • Sample No.7 to No.10> A rolled sheet and a cast sheet made of the above alloy D or alloy E and having a thickness of 0.30 mm were cut into a rectangle having a long side of 35.0 cm and a short side of 28.6 cm (that is, an area of 1001.0 cm 2 ). , and used as sample No. 7 to No. 10 current collector plates for positive electrodes. The volume of these positive current collector plates is 30 cm 3 .
  • Example No. 11> A rolled sheet of alloy C described above and having a thickness of 0.09 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 17.8 cm (i.e., an area of 445.0 cm 2 ), Sample No. 11 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 4 cm 3 .
  • Sample No.12> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.09 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 22.2 cm (i.e., an area of 555.0 cm 2 ), Sample No. 12 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this positive electrode collector plate is 5 cm 3 .
  • Example No.13> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.09 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 35.0 cm and a short side of 31.7 cm (that is, an area of 1109.5 cm 2 ), Sample No. 13 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 10 cm 3 .
  • Sample No. 14> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.09 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 50.0 cm and a short side of 44.4 cm (i.e., an area of 2220.0 cm 2 ), Sample No. 14 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 20 cm 3 .
  • Example No.15> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.09 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 60.0 cm and a short side of 55.6 cm (that is, an area of 3336.0 cm 2 ), Sample No. 15 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 30 cm 3 .
  • Sample No.16> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.09 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 60.0 cm and a short side of 59.3 cm (i.e., an area of 3558.0 cm 2 ), Sample No. 16 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 32 cm 3 .
  • Example No.17> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.10 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 16.0 cm (that is, an area of 400.0 cm 2 ), Sample No. 17 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 4 cm 3 .
  • Sample No.18> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.10 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 20.0 cm (that is, an area of 500.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 18 was used. The volume of this positive electrode collector plate is 5 cm 3 .
  • Example No.19> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.10 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 35.0 cm and a short side of 28.6 cm (that is, an area of 1001.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 19 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 10 cm 3 .
  • Sample No.20> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.10 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 50.0 cm and a short side of 40.0 cm (that is, an area of 2000.0 cm 2 ), Sample No. 20 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 20 cm 3 .
  • Example No.21> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.10 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 60.0 cm and a short side of 50.0 cm (that is, an area of 3000.0 cm 2 ), Sample No. 21 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 30 cm 3 .
  • Sample No.22> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.10 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 60.0 cm and a short side of 53.3 cm (that is, an area of 3198.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 22 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 32 cm 3 .
  • Example No.23> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.30 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 15.0 cm and a short side of 8.9 cm (that is, an area of 133.5 cm 2 ), Sample No. 23 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 4 cm 3 .
  • Sample No.24> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.30 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 15.0 cm and a short side of 11.1 cm (that is, an area of 166.5 cm 2 ), Sample No. 24 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this positive electrode collector plate is 5 cm 3 .
  • Example No.25> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.30 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 20.0 cm and a short side of 16.7 cm (i.e., an area of 334.0 cm 2 ), Sample No. 25 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 10 cm 3 .
  • Sample No.26> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.30 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 35.0 cm and a short side of 28.6 cm (i.e., an area of 1001.0 cm 2 ), Sample No. 26 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 30 cm 3 .
  • Example No.27> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.30 mm is cut into rectangular sheets having a long side of 35.0 cm and a short side of 30.5 cm (that is, an area of 1067.5 cm 2 ), Sample No. 27 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 32 cm 3 .
  • Sample No.28> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 10.0 cm and a short side of 8.0 cm (that is, an area of 80.0 cm 2 ), Sample No. 28 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 4 cm 3 .
  • Example No.29> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 11.0 cm and a short side of 9.1 cm (that is, an area of 100.1 cm 2 ), Sample No. 29 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this positive electrode collector plate is 5 cm 3 .
  • Sample No.30> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 15.0 cm and a short side of 13.3 cm (that is, an area of 199.5 cm 2 ), Sample No. 30 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 10 cm 3 .
  • Example No.31> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 16.0 cm (that is, an area of 400.0 cm 2 ), Sample No. 31 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 20 cm 3 .
  • Sample No.32> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 30.0 cm and a short side of 20.0 cm (that is, an area of 600.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 32 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 30 cm 3 .
  • Example No.33> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.50 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 30.0 cm and a short side of 21.3 cm (that is, an area of 639.0 cm 2 ), Sample No. 33 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 32 cm 3 .
  • Sample No.34> A rolled sheet made of alloy C and having a thickness of 0.60 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 10.0 cm and a short side of 6.7 cm (that is, an area of 67.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 34 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 4 cm 3 .
  • ⁇ Sample No.35> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.60 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 11.0 cm and a short side of 7.6 cm (i.e., an area of 83.6 cm 2 ), Sample No. 35 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this positive electrode collector plate is 5 cm 3 .
  • Sample No.36> A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.60 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 15.0 cm and a short side of 11.1 cm (i.e., an area of 166.5 cm 2 ), The positive electrode collector plate of sample No. 36 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 10 cm 3 .
  • Example No.37 A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.60 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 20.0 cm and a short side of 16.7 cm (that is, an area of 334.0 cm 2 ), A current collector plate for positive electrode of sample No. 37 was used. The volume of this current collector plate for positive electrode is 20 cm 3 .
  • Sample No.39 A rolled sheet made of the above alloy C and having a thickness of 0.60 mm was cut into rectangular sheets having a long side of 25.0 cm and a short side of 21.3 cm (i.e., an area of 532.5 cm 2 ), Sample No. 39 was used as a current collector plate for a positive electrode. The volume of this current collector plate for positive electrode is 32 cm 3 .
  • a rolled sheet and a cast sheet made of the following alloys A to E and having a thickness of 0.30 mm were cut into test pieces having a width of 15 mm and a length of 70 mm, and a concentration of 38% by mass (specific gravity of 1.28). It was placed in sulfuric acid at 60° C. and anodized continuously for 28 days at a constant potential of 1350 mV (vs: Hg/Hg 2 SO 4 ) against a mercury/mercury sulfate reference electrode, and then the generated oxide was removed. Then, the mass was measured before and after the test, the amount of mass reduction due to the test was calculated from the measured value, and the amount of mass decrease per total surface area of the test piece was taken as the corrosion amount (mg/cm 2 ).
  • the negative electrode lead foil 112a is a rolled sheet made of a lead alloy having a tin (Sn) content of 1.6% by mass and a balance of lead (Pb) and inevitable impurities. A sheet of 0.0 mm was used. As the negative electrode lead foil 112aa, the same rolled sheet as the negative electrode lead foil 112a was used except that the thickness was 1.50 mm.
  • the positive electrode active material layer 111b and the negative electrode active material layer 112b were made of a lead compound, and the separator 113 was made of glass fiber, each having a thickness corresponding to a rated capacity of 45 Ah.
  • Bipolar lead-acid battery 110 Cell member 111 Positive electrode 112 Negative electrode 111a Lead foil for positive electrode (collector plate for positive electrode disposed on one side of substrate of biplate) 111aa Lead foil for positive electrode (current collector plate for positive electrode arranged on one side of the substrate of the first end plate) 111b Positive electrode active material layer 112a Negative electrode lead foil (negative electrode current collector disposed on the other surface of the biplate substrate) 112aa Negative lead foil (negative collector plate placed on one side of the substrate of the second end plate) 112b Negative electrode active material layer 113 Separator 120 Biplate 121 Biplate substrate (substrate covering both the positive and negative sides of the cell member) 121a Substrate through-hole 121b Substrate first recess 121c Substrate second recess 122 Biplate frame 130 First end plate 131 First end plate substrate (positive side and negative side of cell member) substrate covering one side of the 132 first end plate frame 140 second end plate 141

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Abstract

コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池を提供する。正極用集電板（１１１ａ，１１１ａａ）は鉛合金シートからなり、鉛合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、セル部材（１１０）の正極（１１１）の側および負極（１１２）の側の両方を覆う基板（１２１）の一面に配置された正極用集電板（１１１ａ）の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、双極型鉛蓄電池（１００）の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する正極用集電板（１１１ａ）の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である。

Description

双極型鉛蓄電池、双極型鉛蓄電池の製造方法
　本発明は、双極型（バイポーラ型）鉛蓄電池およびその製造方法に関する。
　近年、太陽光や風力等の自然エネルギを利用した発電設備が増えている。このような発電設備においては、発電量を制御することができないことから、蓄電池を利用して電力負荷の平準化を図るようにしている。すなわち、発電量が消費量よりも多いときには差分を蓄電池に充電する一方、発電量が消費量よりも小さいときには差分を蓄電池から放電するようにしている。上述した蓄電池としては、経済性や安全性等の観点から、鉛蓄電池が多用されている。このような従来の鉛蓄電池としては、例えば、下記特許文献１に記載された双極型鉛蓄電池が知られている。
　この双極型鉛蓄電池は、額縁形で樹脂製のフレームの内側に、樹脂製の基板が取り付けられている。基板の両面には鉛層が配置されている。基板の一面の鉛層には、正極用活物質層が隣接し、他面の鉛層には、負極用活物質層が隣接している。また、額縁形で樹脂製のスペーサを有し、その内側には、電解液を含浸させたガラスマットが配設されている。そして、フレームとスペーサとを交互に複数積層し、フレームとスペーサとの間が接着剤等で接着されている。また、基板に設けた貫通穴を介して、基板の両面の鉛層が接続されている。
　すなわち、特許文献１に記載された双極型鉛蓄電池は、正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および正極と負極との間に介在するセパレータ（ガラスマット）を備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有している。また、空間形成部材は、セル部材の正極側および負極側の少なくとも一方を覆う基板と、セル部材の側面を囲う枠体（二極式プレートおよび端部プレートの枠部とスペーサ）と、を含んでいる。また、セル部材と空間形成部材の基板とが交互に積層状態で配置され、セル部材同士が直列に電気的に接続され、隣接する枠体同士が接合されている。
　そして、特許文献１には、基板の両面に配置される鉛層として鉛箔を使用することが記載されているが、鉛箔として具体的にどのような組成のものを使用するかについては記載されていない。
　一般的な鉛蓄電池の集電板用鉛合金の組成に関しては、例えば特許文献２に以下の記載がある。初期の鉛－カルシウム合金は、通常、比較的高い含有率（たとえば、０．０８％以上）のカルシウムおよび比較的低い含有率（たとえば、０．３５－０．５％）の錫を含んでいるために、これらの合金から生産される正極格子は、急速に硬化し、容易にハンドリングされて板にペーストされ得る利点があるが、Ｓｎ3Ｃａ析出物の上に形成されるＰｂ3Ｃａ析出物が合金を硬化させる傾向があり、高温用途における正極格子の腐食および成長の増加をもたらす傾向がある。また、格子用合金として一般に利用されるカルシウムの含有率が非常に低い（０．０２－０．０５％）鉛合金は、非常に軟質で、ハンドリングするのが難しく、非常にゆっくり硬化する。そして、カルシウム含有率が非常に低い鉛合金は、通常、比較的低い量の錫および比較的高い量の銀を含有し、これらの合金は、耐腐食性が高い傾向があるが、これらの合金には、ハンドリングしにくい問題や薄い集電板（集電シート）にするための特別な処置を必要とする問題がある。
　また、特許文献３には、合金組成が、Ｃａ０．０３～０．０９重量％、Ｓｎ１．０５～１．５０重量％、残部鉛から成る格子基板に正極活物質を充填して正極板とし、これを電池として使用した場合、その格子基板の腐食量が２０％以下に抑制されることが記載されている。
　また、特許文献４には、０．５質量％～２．０質量％のＡｇを含み、０．２５質量％～６．０質量％のＳｎを含み、残部がＰｂからなる鉛合金を圧延して構成した蓄電池用圧延鉛合金が記載されている。そして、この圧延鉛合金は、０．００１質量％程度のＣａを含有することはあるが、従来の蓄電池用Ｐｂ－Ｃａ合金のように０．０３質量％～０．１質量％程度のＣａを含むものではない。さらに、この圧延鉛合金は、従来のＰｂ－Ｃａ系の圧延鉛合金と同様、酸化によって表面に均一な厚みを有する腐食層が形成するものの、従来のＰｂ－Ｃａ系合金と比較して腐食量を顕著に低減でき、蓄電池の正極集電体用鉛合金として好適である、と記載されている。
　また、特許文献３および４に記載された合金からなるシートは「鉛合金シートの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である、鉛合金シート」である可能性がある。
特許第６１２４８９４号公報 特許第５３９９２７２号公報 特許第３０３５１７７号公報 特開２００３－３４６８１１号公報
　鉛蓄電池の劣化原因の一つに、正極用集電板の腐食がある。電池使用期間が長くなるほど、正極用集電板の腐食は進行し、腐食が進むと活物質の保持ができなくなり、電池としての性能が低下してしまう。それだけでなく、腐食によって脱落した正極用集電板が負極に接してしまった場合、短絡の可能性もある。
　特に、バイポーラ型鉛蓄電池の場合、電流分布が面での反応となるため、電荷移動抵抗を考慮する必要がなく、集電板を薄くすることが可能であるが、正極と負極との距離が近いため、正極用集電板の腐食が多いと致命的な欠陥が生じる恐れがあることから、正極用集電板の腐食を抑制する必要がある。
　一方、蓄電システムに使用する鉛蓄電池は、長期間（例えば、１５年間）の運用に耐える寿命性能を有している必要があるが、電池を使用し続けることで正極鉛箔が腐食し、電池が寿命となってしまうことがある。また、蓄電システムに使用する鉛蓄電池は、電池容量が高いものである必要があるため、高い寿命性能と高い容量性能が両立したものであることが求められる。また、蓄電池の価格は、蓄電システムの価格に占める割合が大きいため、コストを低減することも求められる。
　本発明の課題は、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池を提供することである。
　前述した課題を解決するための本発明の第一態様は、以下の構成(1)～(4)を有する双極型鉛蓄電池である。
(1)正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、を有する。
(2)前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極側および前記負極側の両方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含む。前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置されている。隣接する前記枠体が接合されている。
(3)前記正極用集電板は鉛合金シートからなり、前記鉛合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である鉛合金シートからなる。
(4)前記正極用集電板の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である。
　本発明の第二態様は、上記構成(1)(2)を有する双極型鉛蓄電池の製造方法であって、以下の(5)(6)を有する。
(5)前記正極用集電板として、厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下の鉛合金シートを使用する。前記鉛合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。
(6)前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）を、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下となるように設定する。
　本発明の双極型鉛蓄電池および本発明の方法で得られた双極型鉛蓄電池によれば、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる寿命性能と高い容量性能とが両立した双極型鉛蓄電池となることが期待できる。
本発明の一実施形態である双極型鉛蓄電池の概略構成を示す断面図である。 図１の双極型鉛蓄電池の部分拡大図である。
　以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。以下に示す実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がなされているが、この限定は本発明の必須要件ではない。
〔全体構成〕
　先ず、この実施形態の双極（バイポーラ）型鉛蓄電池の全体構成について説明する。
　図１に示すように、この実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、複数のセル部材１１０と、複数枚のバイプレート（空間形成部材）１２０と、第一のエンドプレート（空間形成部材）１３０と、第二のエンドプレート（空間形成部材）１４０を有する。図１ではセル部材１１０が三個積層された双極型鉛蓄電池１００を示しているが、セル部材１１０の数は電池設計により決定される。また、バイプレート１２０の数はセル部材１１０の数に応じて決まる。
　セル部材１１０の積層方向をＺ方向（図１及び図２の上下方向）とし、Ｚ方向に垂直な方向をＸ方向とする。
　セル部材１１０は、正極１１１、負極１１２、およびセパレータ（電解質層）１１３を備えている。セパレータ１１３には電解液が含浸されている。正極１１１は、正極用鉛箔（正極用集電板）１１１ａ，１１１ａａと正極用活物質層１１１ｂを有する。負極１１２は負極用鉛箔（負極用集電板）１１２ａ，１１２ａａと負極用活物質層１１２ｂを有する。セパレータ１１３は、正極１１１と負極１１２との間に介在している。セル部材１１０において、正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、セパレータ１１３、負極用活物質層１１２ｂ、および負極用鉛箔１１２ａ，１１２ａａは、この順に積層されている。
　Ｚ方向の寸法（厚さ）は、正極用鉛箔１１１ａの方が負極用鉛箔１１２ａより大きく（厚く）、正極用活物質層１１１ｂの方が負極用活物質層１１２ｂより大きい（厚い）。
　複数のセル部材１１０は、Ｚ方向に間隔を開けて積層配置され、この間隔の部分にバイプレート１２０の基板１２１が配置されている。つまり、複数のセル部材１１０は、バイプレート１２０の基板１２１を間に挟んだ状態で積層されている。
　複数枚のバイプレート１２０と第一のエンドプレート１３０と第二のエンドプレート１４０は、複数のセル部材１１０を個別に収容する複数の空間（セル）Ｃを形成するための部材である。
　図２に示すように、バイプレート１２０は、平面形状が長方形の基板１２１と、基板１２１の四つの端面を覆う枠体１２２と、基板１２１の両面から垂直に突出する柱部１２３とからなり、基板１２１と枠体１２２と柱部１２３は一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１２１の各面から突出する柱部１２３の数は一つであってもよいし、複数であってもよい。
　Ｚ方向において、枠体１２２の寸法は基板１２１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１２３の突出端面間の寸法は枠体１２２の寸法と同じである。そして、複数のバイプレート１２０が枠体１２２および柱部１２３同士を接触させて積層することにより、基板１２１と基板１２１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触する柱部１２３同士により、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
　正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、負極用鉛箔１１２ａ，１１２ａａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１２３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
　バイプレート１２０の基板１２１は、板面を貫通する複数の貫通穴１２１ａを有する。基板１２１の一面に第一の凹部１２１ｂが、他面に第二の凹部１２１ｃが形成されている。第一の凹部１２１ｂの深さは第二の凹部１２１ｃの深さより深い。第一の凹部１２１ｂおよび第二の凹部１２１ｃのＸ方向およびＹ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。
　バイプレート１２０の基板１２１は、Ｚ方向で、隣り合うセル部材１１０の間に配置されている。バイプレート１２０の基板１２１は、セル部材１１０の正極１１１の側と、その隣のセル部材１１０の負極１１２の側と、の両方を覆う基板である。バイプレート１２０の基板１２１の第一の凹部１２１ｂに、セル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａが接着剤層１５０を介して配置されている。
　また、バイプレート１２０の基板１２１の第二の凹部１２１ｃに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａが接着剤層１５０を介して配置されている。
　バイプレート１２０の基板１２１の貫通穴１２１ａに導通体１６０が配置され、導通体１６０の両端面は、正極用鉛箔１１１ａおよび負極用鉛箔１１２ａと接触し、結合されている。つまり、導通体１６０により正極用鉛箔１１１ａと負極用鉛箔１１２ａとが電気的に接続されている。その結果、複数のセル部材１１０の全てが電気的に直列に接続されている。
　図１に示すように、第一のエンドプレート１３０は、セル部材１１０の正極側を覆う基板１３１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１３２と、基板１３１の一面（最も正極側に配置されるバイプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１３３とからなる。基板１３１の平面形状は長方形であり、基板１３１の四つの端面が枠体１３２で覆われ、基板１３１と枠体１３２と柱部１３３が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１３１の一面から突出する柱部１３３の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１３３と接触させるバイプレート１２０の柱部１２３に対応させる。
　Ｚ方向において、枠体１３２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、柱部１３３の突出端面間の寸法は枠体１３２の寸法と同じである。そして、最も外側（正極側）に配置されるバイプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１３２および柱部１３３を接触させて積層することにより、バイプレート１２０の基板１２１と第一のエンドプレート１３０の基板１３１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイプレート１２０の柱部１２３と第一のエンドプレート１３０の柱部１３３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
　最も外側（正極側）に配置されるセル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａａ、正極用活物質層１１１ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１３３を貫通させる貫通穴１１１ｃ，１１１ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
　第一のエンドプレート１３０の基板１３１の一面に凹部１３１ｂが形成されている。凹部１３１ｂのＸ方向の寸法は、正極用鉛箔１１１ａａのＸ方向の寸法に対応させてある。第一のエンドプレート１３０の基板１３１の一面に配置された正極用鉛箔１１１ａａのＺ方向の寸法は、バイプレート１２０の基板１２１の一面に配置された正極用鉛箔１１１ａのＺ方向の寸法よりも大きい。
　第一のエンドプレート１３０の基板１３１の凹部１３１ｂに、セル部材１１０の正極用鉛箔１１１ａａが接着剤層１５０を介して配置されている。
　また、第一のエンドプレート１３０は、凹部１３１ｂ内の正極用鉛箔１１１ａａと電気的に接続された正極端子を備えている。
　第二のエンドプレート１４０は、セル部材１１０の負極側を覆う基板１４１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１４２と、基板１４１の一面（最も負極側に配置されるバイプレート１２０の基板１２１と対向する面）から垂直に突出する柱部１４３とからなる。基板１４１の平面形状は長方形であり、基板１４１の四つの端面が枠体１４２で覆われ、基板１４１と枠体１４２と柱部１４３が一体に合成樹脂で形成されている。なお、基板１４１の一面から突出する柱部１４３の数は一つであってもよいし、複数であってもよいが、柱部１４３と接触させるバイプレート１２０の柱部１２３に対応させる。
　Ｚ方向において、枠体１４２の寸法は基板１３１の寸法（厚さ）より大きく、二つの柱部１４３の突出端面間の寸法は枠体１４２の寸法と同じである。そして、最も外側（負極側）に配置されるバイプレート１２０の枠体１２２および柱部１２３に対して、枠体１４２および柱部１４３を接触させて積層することにより、バイプレート１２０の基板１２１と第二のエンドプレート１４０の基板１４１との間に空間Ｃが形成され、互いに接触するバイプレート１２０の柱部１２３と第二のエンドプレート１４０の柱部１４３とにより、空間ＣのＺ方向の寸法が保持される。
　最も外側（負極側）に配置されるセル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａａ、負極用活物質層１１２ｂ、およびセパレータ１１３には、柱部１４３を貫通させる貫通穴１１２ｃ，１１２ｄ，１１３ａがそれぞれ形成されている。
　第二のエンドプレート１４０の基板１４１の一面に凹部１４１ｂが形成されている。凹部１４１ｂのＸ方向およびＹ方向の寸法は、負極用鉛箔１１２ａａのＸ方向およびＹ方向の寸法に対応させてある。第二のエンドプレート１４０の基板１４１の一面に配置された負極用鉛箔１１２ａａのＺ方向の寸法は、バイプレート１２０の基板１２１の他面に配置された負極用鉛箔１１２ａのＺ方向の寸法よりも大きい。
　第二のエンドプレート１４０の基板１４１の凹部１４１ｂに、セル部材１１０の負極用鉛箔１１２ａａが接着剤層１５０を介して配置されている。
　また、第二のエンドプレート１４０は、凹部１４１ｂ内の負極用鉛箔１１２ａａと電気的に接続された負極端子を備えている。
　なお、上記説明から分かるように、バイプレート１２０は、セル部材１１０の正極側および負極側の両方を覆う基板１２１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１２２と、を含む空間形成部材である。第一のエンドプレート１３０は、セル部材１１０の正極側のみ（正極側および負極側の一方）を覆う基板１３１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１３２と、を含む空間形成部材である。第二のエンドプレート１４０は、セル部材１１０の負極側のみ（正極側および負極側の一方）を覆う基板１４１と、セル部材１１０の側面を囲う枠体１４２と、を含む空間形成部材である。つまり、基板１２１，１３１，１４１は、セル部材１１０の正極の側および負極の側の少なくとも一方を覆う基板であり、基板１２１はセル部材１１０の正極の側および負極の側の両方を覆う基板である。
〔集電板の構成〕
　バイプレート１２０の基板１２１の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。
　また、正極用鉛箔１１１ａは、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上０．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートまたは鋳造シートの非熱処理材で形成されている。
　また、正極用鉛箔１１１ａの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量は、１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。
　第一のエンドプレート１３０の凹部１３１ｂに配置される正極用鉛箔（正極用集電板）１１１ａａは、厚さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートまたは鋳造シートの非熱処理材で形成されている。
　バイプレート１２０の基板１２１の凹部１２１ｃに配置される負極用鉛箔（基板１２１の他面に配置される負極用集電板）１２１ａの厚さは０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。負極用鉛箔１１２ａをなす合金は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が０．５質量％以上２質量％以下の鉛合金である。
　第二のエンドプレート１４０の凹部１４１ｂに配置される負極用鉛箔（負極用集電板）１１２ａａは、厚さが０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、負極用鉛箔１１２ａａをなす合金は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が０．５質量％以上２質量％以下の鉛合金である。
〔作用、効果〕
　実施形態の双極型鉛蓄電池１００では、バイプレート１２０の凹部１２１ｂに配置される正極用鉛箔（バイプレート１２０の基板１２１の一面に配置される正極用集電板）１１１ａの厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、正極用鉛箔１１１ａの体積Ａ（ｃｍ3）と双極型鉛蓄電池１００の定格容量Ｂ（Ａｈ）との比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下である。また、正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａの試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量は、１００ｍｇ／ｃｍ2以下である。これにより、双極型鉛蓄電池１００は、コストの大幅な増加を招くことなく、長期運用にも耐えられる高い寿命性能と高い容量性能とが両立したものとなる。
　比（Ａ／Ｂ）が０．１１未満であると、正極用鉛箔１１１ａが腐食し易くなって長期運用には耐えられない。一方、比（Ａ／Ｂ）が０．６７を超えるほど大きい場合には、正極用鉛箔１１１ａの体積が極端に大きくなることで、材料コストが高くつくとともに、セル室Ｃの体積を大きくしない限り、セル室Ｃに入れられる電解液の量が減るため、電池容量が低下する可能性がある。
　実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、充電量が定格容量の１００％を超えない（例えば、９９％以下、９５％以下、２０％以上９９％以下、２５％以上９５％以下となる）状態で使用（運用）されることが好ましい。このような部分充電状態（PSOC：Partial State of Charge）での運用は充電効率が高く、正極用鉛箔１１１ａの腐食が抑制される。つまり、実施形態の双極型鉛蓄電池１００は、蓄電システム用の鉛蓄電池として好適である。
　「正極用鉛箔の試験片を、温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、試験片の全表面積当たりの質量減少量が１００ｍｇ／ｃｍ2以下である正極用鉛箔」は、例えば、錫（Ｓｎ）の含有率が１．０質量％以上２．０質量％未満であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．００５質量％以上０．０２０質量％未満であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金を圧延または鋳造によりシート状にし、熱処理を行わない方法で製造することができる。
［正極用集電板の準備］
〔圧延シートおよび鋳造シートの製造〕
　下記の合金Ａ～合金Ｅからなり厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートと、下記の合金Ｃからなり厚さが０．０９ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．６０ｍｍである圧延シートを、以下の方法で製造した。
　圧延シートの製法：鉛合金スラブを、多段圧延機により所定厚みになるまで圧延した後、所定の寸法に打ち抜くことで圧延シートを作製した。
　鋳造シートの製法：所定寸法および厚みの鋳型を作製し、溶融させた鉛合金を鋳型に流し込み、冷却後に鋳型から取り出すことで、鋳造シートを作製した。
＜合金Ａ＞
　錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０３８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｂ＞
　錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｃ＞
　錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０１０質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｄ＞
　錫（Ｓｎ）の含有率が０．８質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
＜合金Ｅ＞
　錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、カルシウム（Ｃａ）の含有率が０．０２６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金。
〔各正極用集電板の切り出し〕
＜サンプルNo.1～No.6＞
　上記合金Ａ～合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が２６．７ｃｍ、短辺が２５．０ｃｍ（つまり、面積が６６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.1～No.6の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.7～No.10＞
　上記合金Ｄまたは合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、長辺が３５．０ｃｍ、短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.7～No.10の正極用集電板とした。これらの正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.11＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１７．８ｃｍ（つまり、面積が４４５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.11の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.12＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２２．２ｃｍ（つまり、面積が５５５．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.12の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.13＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３１．７ｃｍ（つまり、面積が１１０９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.13の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.14＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４４．４ｃｍ（つまり、面積が２２２０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.14の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.15＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５５．６ｃｍ（つまり、面積が３３３６．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.15の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.16＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．０９ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５９．３ｃｍ（つまり、面積が３５５８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.16の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.17＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.17の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.18＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.18の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.19＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.19の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.20＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が５０．０ｃｍで短辺が４０．０ｃｍ（つまり、面積が２０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.20の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.21＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５０．０ｃｍ（つまり、面積が３０００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.21の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.22＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．１０ｍｍである圧延シートを、長辺が６０．０ｃｍで短辺が５３．３ｃｍ（つまり、面積が３１９８．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.22の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.23＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が８．９ｃｍ（つまり、面積が１３３．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.23の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.24＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.24の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.25＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.25の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.26＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が２８．６ｃｍ（つまり、面積が１００１．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.26の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.27＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートを、長辺が３５．０ｃｍで短辺が３０．５ｃｍ（つまり、面積が１０６７．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.27の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.28＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が８．０ｃｍ（つまり、面積が８０．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.28の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.29＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が９．１ｃｍ（つまり、面積が１００．１ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.29の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.30＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１３．３ｃｍ（つまり、面積が１９９．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.30の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.31＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が１６．０ｃｍ（つまり、面積が４００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.31の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.32＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が６００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.32の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.33＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．５０ｍｍである圧延シートを、長辺が３０．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が６３９．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.33の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
＜サンプルNo.34＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１０．０ｃｍで短辺が６．７ｃｍ（つまり、面積が６７．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.34の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は４ｃｍ3である。
＜サンプルNo.35＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１１．０ｃｍで短辺が７．６ｃｍ（つまり、面積が８３．６ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.35の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は５ｃｍ3である。
＜サンプルNo.36＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が１５．０ｃｍで短辺が１１．１ｃｍ（つまり、面積が１６６．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.36の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は１０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.37＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２０．０ｃｍで短辺が１６．７ｃｍ（つまり、面積が３３４．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.37の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は２０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.38＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２０．０ｃｍ（つまり、面積が５００．０ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.38の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３０ｃｍ3である。
＜サンプルNo.39＞
　上記合金Ｃからなり、厚さが０．６０ｍｍである圧延シートを、長辺が２５．０ｃｍで短辺が２１．３ｃｍ（つまり、面積が５３２．５ｃｍ2）である長方形のシートに切り出して、サンプルNo.39の正極用集電板とした。この正極用集電板の体積は３２ｃｍ3である。
［腐食量の測定］
　下記の合金Ａ～合金Ｅからなり、厚さが０．３０ｍｍである圧延シートおよび鋳造シートを、幅１５ｍｍ、長さ７０ｍｍの試験片に切断して、濃度３８質量％（比重１．２８）の６０℃硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位(ｖｓ：Ｈｇ／Ｈｇ2ＳＯ4）で２８日間連続の陽極酸化を行った後、生成酸化物を除去した。そして、試験前後に質量を測定し、その値から試験による質量の減少量を算出し、試験片の全表面積当たりの質量減少量を腐食量（ｍｇ／ｃｍ2）とした。
［双極型鉛蓄電池の組み立て］
　サンプルNo.1～No.39の各正極用集電板を正極用鉛箔１１１ａとして用い、図１に示す構造を有し、定格容量が４５ＡｈとなるようにNo.1～No.39の双極型鉛蓄電池を組み立てた。正極用鉛箔１１１ａａとしては、サンプル毎に、正極用鉛箔１１１ａと同じ合金を用い同じ製法により得られ、正極用鉛箔１１１ａと同じ長方形で、厚さが１．５０ｍｍであるシートを使用した。正極用鉛箔１１１ａ，１１１ａａ以外は、全てのサンプルで同じ構成とした。
　負極用鉛箔１１２ａとしては、錫（Ｓｎ）の含有率が１．６質量％であり、残部が鉛（Ｐｂ）と不可避的不純物である鉛合金からなる圧延シートであって、厚さが１．０ｍｍであるシートを使用した。負極用鉛箔１１２ａａとしては、厚さが１．５０ｍｍで異なる以外は負極用鉛箔１１２ａと同じ圧延シートを使用した。
　正極用活物質層１１１ｂおよび負極用活物質層１１２ｂは鉛化合物からなるもの、セパレータ１１３はガラス繊維からなるものであって、それぞれ定格容量４５Ａｈに対応させた厚さのものを使用した。
［容量試験］
　No.1～No.39の各双極型鉛蓄電池を、水温が２５℃±２℃に制御された水槽内に置き、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまで、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で放電し、放電持続時間を記録し、放電電流と放電持続時間から１０時間率容量を計算した。
［寿命試験］
　先ず、電池を満充電状態にした。次に、下記の（１）と（２）を繰り返し、電池の端子電圧が１．８Ｖ／セルに低下するまでのサイクル数を調べて、そのサイクル数を寿命とした。
（１）定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で７時間放電する。つまり、定格容量に対してＤＯＤ７０％の放電を行う。
（２）ＣＣ－ＣＶ充電を実施する。具体的には、定格容量（４５Ａｈ）の１０時間率電流（４.５Ａ）で充電し、電池の端子電圧が２．４５Ｖ／セルに到達したら、定電圧充電を行う。この充電は、放電電気量に対して充電電気量が１０４％になるまで行う。
［性能評価、判定］
　容量試験については、１０時間率容量（Ａｈ）が定格容量以上となっていれば容量性能が良好である（〇）と判定し、定格容量未満であれば不良である（×）と判定した。
　寿命については、上述の寿命試験で寿命が４５００サイクル以上であれば、長期運用に耐える寿命性能を有している（〇）と判定し、４５００サイクル未満であれば長期運用に耐えられない（×）と判定した。
　そして、容量性能が良好で、長期運用に耐える寿命性能を有していれば、総合評価で合格（〇）と判定した。
　これらの結果を各鉛合金シートの構成とともに表１、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１の結果から、正極用鉛箔１１１ａの厚さが０．３０ｍｍで、定格容量が４５Ａｈで、Ａ／Ｂが０．４４または０．６７のとき、正極用鉛箔１１１ａの腐食量が９０ｍｇ／ｃｍ2以下であれば、良好な容量性能と長期運用に耐える寿命性能の両方が達成できることが分かる。
　表２の結果から、正極用鉛箔１１１ａの腐食量が３０ｍｇ／ｃｍ2で、定格容量が４５Ａｈで、Ａ／Ｂが０．１１以上０．６７以下のとき、正極用鉛箔１１１ａの厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であれば、良好な容量性能と長期運用に耐える寿命性能の両方が達成できることが分かる。
　１００　双極（バイポーラ）型鉛蓄電池
　１１０　セル部材
　１１１　正極
　１１２　負極
　１１１ａ　正極用鉛箔（バイプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
　１１１ａａ　正極用鉛箔（第一のエンドプレートの基板の一面に配置された正極用集電板）
　１１１ｂ　正極用活物質層
　１１２ａ　負極用鉛箔（バイプレートの基板の他面に配置された負極用集電板）
　１１２ａａ　負極用鉛箔（第二のエンドプレートの基板の一面に配置された負極用集電板）
　１１２ｂ　負極用活物質層
　１１３　セパレータ
　１２０　バイプレート
　１２１　バイプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の両方を覆う基板）
　１２１ａ　基板の貫通穴
　１２１ｂ　基板の第一の凹部
　１２１ｃ　基板の第二の凹部
　１２２　バイプレートの枠体
　１３０　第一のエンドプレート
　１３１　第一のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
　１３２　第一のエンドプレートの枠体
　１４０　第二のエンドプレート
　１４１　第二のエンドプレートの基板（セル部材の正極の側および負極の側の一方を覆う基板）
　１４２　第二のエンドプレートの枠体
　１５０　接着剤層
　１６０　導通体
　Ｃ　セル（セル部材を収容する空間）

Claims (3)

  1. 　正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、
    　前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、
    を有し、
    　前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含み、
    　前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置され、
    　前記複数のセル部材が直列に電気的に接続され、隣接する前記枠体が接合されている双極型鉛蓄電池であって、
    　前記正極用集電板は鉛合金シートからなり、前記鉛合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、
    　前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の両方を覆う前記基板の一面に配置された前記正極用集電板の厚さは０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であり、
    　当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する前記一面に配置された前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）の比（Ａ／Ｂ）は０．１１以上０．６７以下である双極型鉛蓄電池。
  2. 　充電量が定格容量の１００％を超えない状態で使用される請求項１記載の双極型鉛蓄電池。
  3. 　双極型鉛蓄電池の製造方法であって、
    　当該双極型鉛蓄電池は、
    　正極用集電板と正極用活物質層を有する正極、負極用集電板と負極用活物質層を有する負極、および前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを備え、間隔を開けて積層配置された、複数のセル部材と、
    　前記複数のセル部材を個別に収容する複数の空間を形成する、複数の空間形成部材と、
    を有し、
    　前記空間形成部材は、前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の少なくとも一方を覆う基板と、前記セル部材の側面を囲う枠体と、を含み、
    　前記セル部材と前記空間形成部材の前記基板とが交互に積層された状態で配置され、
    　前記複数のセル部材が直列に電気的に接続され、隣接する前記枠体が接合されたものであり、
    　前記セル部材の前記正極の側および前記負極の側の両方を覆う前記基板の一面に配置する前記正極用集電板として、
    　厚さが０．１０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下の鉛合金シートを使用し、前記鉛合金シートの試験片を温度が６０℃に保持された濃度３８質量％の硫酸に入れ、水銀／硫酸水銀参照極に対して１３５０ｍＶの定電位で２８日間連続の陽極酸化を行った後の、前記試験片の全表面積当たりの質量減少量は１００ｍｇ／ｃｍ2以下であり、
    　前記一面に配置する前記正極用集電板の体積Ａ（ｃｍ3）を、当該双極型鉛蓄電池の定格容量Ｂ（Ａｈ）に対する比（Ａ／Ｂ）が０．１１以上０．６７以下となるように設定する双極型鉛蓄電池の製造方法。
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