(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群を複数と、
各前記極板群を電解液と共に収容するセル室を複数と
を備えた鉛蓄電池であって、
前記極板群における同じ極性の極板同士はそれぞれ極板接続板により接続されており、
複数の前記セル室は隣接して並んでおり、
隣り合う前記セル室間に収容された前記極板群同士は、前記極板接続板に接続されている接続体によって直列に接続されており、
端に位置する前記セル室に収容された前記極板群に接続された前記極板接続板のうち、前記接続体に未接続である極板接続板は外部端子と接続する極柱に接続されており、
前記極板接続板、前記接続体および前記極柱はアンチモンを含有せず、錫を含有した鉛合金からなっており、
錫の含有割合は、前記極板接続板よりも前記接続体および前記極柱の少なくとも一方の方が大きく、
前記極板接続板の錫の含有割合は、１．５質量％以上３．５質量％以下であり、
前記接続体および前記極柱の少なくとも一方の錫の含有割合は、３質量％以上１０質量％以下である、鉛蓄電池。
【請求項２】
前記接続体は、前記極板の積層方向であって前記極板接続板が伸びている線上において前記極板接続板に一体的に接続されている、請求項１に記載の鉛蓄電池。
【請求項３】
前記極柱の錫含有割合は、前記外部端子と接続する上部の方が前記極板接続板と接続する下部よりも大きい、請求項１又は２に記載の鉛蓄電池。
【請求項４】
前記極柱の錫含有割合は、前記下部から前記上部へ次第に大きくなっている、請求項３に記載の鉛蓄電池。
【請求項５】
前記極板群の積層方向における前記セル室の内側の距離をＬ、一つの前記極板群における前記複数の正極板及び負極板の総厚みをＷとしたとき、Ｗ／Ｌは、０．５０以上０．８０以下の範囲にある、請求項１から４のいずれか一つに記載の鉛蓄電池。
【請求項６】
Ｗ／Ｌは、０．６０以上０．７０以下の範囲にある、請求項５に記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドリングストップ車に使用される鉛蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイドリングストップ車は、停車中にエンジンを停止することで燃費を向上させることができる。しかしながら、鉛蓄電池は、アイドリングストップ中に、エアコンやファンなどの全ての電力を供給するため、鉛蓄電池は充電不足になりやすい。そのため、鉛蓄電池は充電不足を解消するために、短時間でより多くの充電ができる高い充電受入性が要求される。また、アイドリングストップ車は頻繁にエンジンのオン・オフを繰り返すため、放電によって生成された硫酸鉛を、充電によって二酸化鉛と鉛とに回復する間もなく、次の放電が行われてしまう。従って、鉛蓄電池の寿命が低下しやすくなる。そのため、鉛蓄電池は寿命の低下を解消するために高い耐久性も併せ要求される。【０００３】
また、セル室間の極板群同士を接続する接続体と呼ばれる部材や外部端子との仲介部材である極柱は、車両の振動によって大きな応力を受ける。そのため、強度が大きいアンチモン含有鉛をこれらの部材に使用することが考えられる。けれどもアンチモンが含有されていると充放電反応に対する耐腐食性が劣る。特にアイドリングストップ車両では、アイドリングストップ機能がない車両に比べて、充電から放電及び放電から充電に切り替わる回数及び充放電電気量が大幅に増加しているため、充放電反応によって極板だけではなく、極板と接続体・極柱とを接続するいわゆる極板の耳と呼ばれる部分も腐食しやすくなる。【０００４】
鉛蓄電池の充電受入性を向上させるために、特許文献１には、電解液にアルミニウムイオンを含有させた鉛蓄電池が記載されている。アルミニウムイオンは、放電時に、正極及び負極に生成される硫酸鉛の結晶の粗大化を抑制する効果を有し、これにより、鉛蓄電池の充電受入性能を向上させることができる。【０００５】
鉛蓄電池の耐久性を向上させるために、特許文献２には、アンチモンを含まない負極格子の表面に、アンチモンを含む鉛合金層を設けた鉛蓄電池が記載されている。アンチモンを含む鉛合金層は、負極板を効率的に充電回復させる効果を有し、これにより、鉛蓄電池の耐久性を向上させることができる。【０００６】
また、特許文献３には、アンチモンを含まない負極格子に、アンチモンを添加した負極活物質を充填し、かつ、正極活物質に対する負極活物質の質量比を、０．７〜１．３の範囲にした鉛蓄電池が記載されている。負極活物質に添加されたアンチモンは、負極の水素過電圧を低下させる効果を有し、これにより、負極活物質の充電受入性を向上させることができる。さらに、正極活物質に対する負極活物質の質量比を、０．７〜１．３の範囲にすることにより、鉛蓄電池が過放電されたときに、負極活物質からアンチモンが電解液に溶出し、負極耳に析出するのを抑制でき、これにより、負極耳の腐食を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−４６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６３７１号公報
【特許文献３】特開２００６−１１４４１７号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１２／１２０７６８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アイドリングストップ車に使用される鉛蓄電池は、充電不足になりやすい。そのため、鉛蓄電池の過放電を防止する目的で、アイドリングストップ車には、充電状態（ＳＯＣ）が所定値（例えば６０％）以下になると鉛蓄電池を放電させないフェールセーフ機構が設けられている場合がある。【０００９】
図１は、アイドリングストップ車において、鉛蓄電池の放電と充電を繰り返したときの充電状態（ＳＯＣ）を模式的に示したグラフである。図１に示した折れ線グラフは、車が停止中に鉛蓄電池が放電されて、ＳＯＣが低下し、再び、車が走行して鉛蓄電池が充電されて、ＳＯＣが回復され、これが繰り返されるパターンを示したものである。【００１０】
鉛蓄電池の充電受入性が高ければ、車の走行中に、鉛蓄電池はＳＯＣが約１００％まで回復するため、図１中の折れ線グラフＡに示すように、アイドリングストップ車を長く走行させても、鉛蓄電池の充放電を繰り返すことができる。【００１１】
しかしながら、鉛蓄電池の充電受入性が高くないと、図１中の折れ線グラフＢに示すように、走行中に充電が十分にできない状態が頻発する。。ＳＯＣが１００％まで回復しない状態で、車が停止すると、放電によるＳＯＣの低下が大きくなる。このような充放電が繰り返されると、ＳＯＣが徐々に下がり続けることになる。この場合、アイドリングストップ車にフェールセーフ機構が設けられていると、ＳＯＣが所定値（例えば６０％）以下になった時点で、フェールセーフ機構が働き、放電がストップする事態が生じる。【００１２】
特に、１回の走行距離が短い乗車を繰り返し行う場合（以下、このような乗車方法を「チョイ乗り」という）、走行中の充電が十分にできず、ＳＯＣが１００％まで回復しないため、フェールセーフ機構が頻繁に作動する事態を招く。さらに、平日には車の運転をしないで週末にのみ「チョイ乗り」をするような場合には、平日に停車している際の自己放電や暗電流によるＳＯＣの低下がさらに進むため、フェールセーフ機構が作動する事態がより顕著になる。しかしながら、従来、このような「チョイ乗り」モードで且つ低頻度で使用するアイドリングストップ車にも適用しうる、十分な充電受入性、及び耐久性（寿命特性、接続体・極柱の耐振動特性）を併せ持った鉛蓄電池はなかった。【００１３】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しうる、十分な充電受入性、及び耐久性（寿命特性、接続体・極柱の耐振動特性）を併せ持った鉛蓄電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る鉛蓄電池は、複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群を複数と、各前記極板群を電解液と共に収容するセル室を複数とを備えた鉛蓄電池であって、前記極板群における同じ極性の極板同士はそれぞれ極板接続板により接続されており、複数の前記セル室は隣接して並んでおり、隣り合う前記セル室間に収容された前記極板群同士は、前記極板接続板に接続されている接続体によって直列に接続されており、端に位置する前記セル室に収容された前記極板群に接続された前記極板接続板のうち、前記接続体に未接続である極板接続板は外部端子と接続する極柱に接続されており、前記極板接続板、前記接続体および前記極柱はアンチモンを含有せず、錫を含有した鉛合金からなっており、錫の含有割合は、前記極板接続板よりも前記接続体および前記極柱の少なくとも一方の方が大きいことを特徴とする。【００１５】
ある好適な実施形態において、前記極板接続板の錫の含有割合は、１．５質量％以上３．５質量％以下であり、前記接続体および前記極柱の少なくとも一方の錫の含有割合は、３質量％以上１０質量％以下である。【００１６】
ある好適な実施形態において、前記接続体は、前記極板の積層方向であって前記極板接続板が伸びている線上において前記極板接続板に一体的に接続されている。【００１７】
ある好的な実施形態において、前記極柱の錫含有割合は、前記外部端子と接続する上部の方が前記極板接続板と接続する下部よりも大きい。前記極柱の錫含有割合は、前記下部から前記上部へ次第に大きくなっていることが好ましい。【００１８】
ある好適な実施形態において、極板群の積層方向におけるセル室の内側の距離をＬ、一つの極板群における複数の正極板及び負極板の総厚みをＷとしたとき、Ｗ／Ｌは、０．５０以上０．８０以下の範囲にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しうる、十分な充電受入性、及び耐久性（寿命特性、接続体・極柱の耐振動特性）を併せ持った鉛蓄電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】アイドリングストップ車における鉛蓄電池の放電と充電とを繰り返したときの充電状態（ＳＯＣ）を模式的に示したグラフである。
【図２】本発明の一実施形態における鉛蓄電池の構成を模式的に示した概観図である。
【図３】セル室に収容された極板群の構成を示した断面図である。
【図４】接続部品の形状を示す模式的な斜視図である。
【図５】別の接続部品の形状を示す模式的な斜視図である。
【図６】他の接続部品の形状を示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態における鉛蓄電池１の構成を模式的に示した概観図である。
【００２３】
図２に示すように、鉛蓄電池１は、複数の正極板２及び負極板３がセパレータ４を介して積層された極板群５を有しており、この極板群５が電解液と共にセル室６に収容されている。
【００２４】
ここで、正極板２は、正極格子（不図示）と、正極格子に充填された正極活物質（不図示）とを備え、負極板３は、負極格子（不図示）と、負極格子に充填された負極活物質（不図示）とを備えている。なお、本実施形態における正極格子及び負極格子は、共に、アンチモン（Ｓｂ）を含有しない鉛または鉛合金からなり、例えば、Ｐｂ−Ｃａ合金、Ｐｂ−Ｓｎ合金、Ｐｂ−Ｃａ−Ｓｎ合金からなる。アンチモンを含有しない、というのは、合金成分としてアンチモンを加えることをしないことを意味する。不純物として原料に微量のアンチモンが含まれていて、このアンチモンを取り除くために大きなコストがかかる場合はアンチモンを含有しないことを意味している。すなわち、アンチモンが不可避不純物である場合は、本願発明ではアンチモンを含有しないということになる。
【００２５】
複数の正極板２は、正極格子の耳部９同士が正極ストラップ（極板接続板）７によって、互いに並列接続されている。複数の負極板３は、負極格子の耳部１０同士が負極ストラップ（極板接続板）８によって、互いに並列接続されている。さらに、各セル室６内に収容された複数の極板群５同士は、接続体１１によって直列接続されている。接続体１１は正極ストラップ７あるいは負極ストラップ８に電気的に接続している。両端のセル室６における正極ストラップ７及び負極ストラップ８の一つずつは隣りのセル室６の極板群５とは接続されず、外部端子とつながることになる。つまり両端のセル室６における正極ストラップ７及び負極ストラップ８には、それぞれ極柱が溶接されており、各極柱は、蓋１４に配設された正極端子１２及び負極端子１３に、それぞれ溶接されている。
【００２６】
本実施形態では、極板接続板（正極ストラップ７，負極ストラップ８）、接続体１１および極柱は、アンチモンを含有しないＰｂ−Ｓｎ合金により形成されている。これら極板接続板、接続体および極柱を併せて接続部品と呼ぶことにする。
【００２７】
本実施形態の接続部品を図４，５に示す。図４（ａ）のように、極板接続板５０と接続体５１とは別々の部材として供給され、溶接によって図４（ｂ）のように耳部６０と一緒に接続される。また、図５（ａ）のように極柱５３と極板接続板５０とは別々の部材として供給され、溶接によって図５（ｂ）のように耳部６０と一緒に接続される。なお本実施形態では、接続体５１は接続介在部材５２を介して極板接続板５０に接続され、極柱５３も接続介在部材５４を介して極板接続板５０に接続される。
【００２８】
ここで接続体５１や極柱５３には複数枚の正極板２または負極板３がぶら下がっており、かつ接続体５１同士での固定、あるいは極柱５３と外部端子との固定が行われている。鉛蓄電池に振動がかかったときには、これらの固定部分の近辺に最も応力がかかる。従って接続部品すべてが同じ材料から構成されて同じ強度であると、最初に接続体５１や極柱５３が破損してしまう。このような振動に耐えるようにするために、構成材料として強度が高いＰｂ−Ｓｂ合金を用いるのが効果的であるが、特許文献４に記載されているように、アンチモンが含まれていると、電解液に対する腐食性が劣るため、Ｓｎを含む合金を用いることが考えられる。特にアイドリングストップ車両用途で「チョイ乗り」モードで充放電が行われると、充電不足になって放電生成物が耳部にまで形成されるため、さらなる対策が必要になる。
【００２９】
けれども、単にＳｎを含有する鉛合金を用いるのでは、コスト面および「チョイ乗り」モードに影響を与えてしまう。そこで本願発明者らはこれまで検討が行われていなかった、「チョイ乗り」モードにおける接続部品の原材料構成について検討を行った結果、接続部品にはアンチモンを含有しないＰｂ−Ｓｎ合金を用い、且つ極板接続板５０よりも接続体５１及び極柱５３のうち少なくとも一方の方がＳｎの含有量が大きいものとすることとした。極板接続板５０にもＳｎを含有させるのは、極板接続板５０にも振動によって応力がかかるからであり、応力の大きさや充放電のモード・回数に応じて上述の構成とすることとした。
【００３０】
極板接続板５０よりも接続体５１及び極柱５３の方がＳｎの含有量が大きく、極板接続板５０にはＳｎが１．５質量％以上３．５質量％以下含まれており、接続体５１および極柱５３の少なくとも一方にはＳｎが３質量％以上１０質量％以下含まれていることがより好ましい。
【００３１】
また、極柱５３に関しては、外部端子と接続される先端（上部）の方が極板接続板５０に接続される下部よりもかかる応力が大きくなるため、上部の方のＳｎの含有率を大きくした方がより好ましい。
【００３２】
また、本実施形態において、接続部品を溶接によって耳部及び互いに接続するのではなく、鋳造によって耳部との接続を含めて作製する方法（ＣＯＳ：Cast on Strap）をより好適な実施例として採用をした。この場合、接続体や極柱はＳｎ含有率の高い部材をあらかじめ作製して型に入れておく方法で作製してもよいし、接続体や極柱はＳｎ含有率の高い溶融原料を注入して作製する方法を用いてもよい。
【００３３】
鋳造により接続部品を作製すると、図６に示すように、極板接続板５０が伸びる（極板の積層方向）線上に接続体５５を位置させることができる。溶接により接続部品を作製すると、耳部６０と極板接続板５０との接続を確実にするために接続体５１は極板接続板５０が伸びる線上に位置させることが非常に困難である。このため、図４に示す接続部品ではセル室間において電流の流れに迂回路ができるのに比べて、図６の接続部品では電流がより直線的に流れる。従って、充電受入性が向上して「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。ただ、ＣＯＳの方が溶接により接続部品を作製するよりも接続部品が重くなる。
【００３４】
本実施形態において、極板群５の積層方向におけるセル室６の内壁間の距離をＬ、当該セル室６内に収納された複数の正極板２及び負極板３の総厚みをＷとしたとき、Ｗ／Ｌは、０．５０〜０．８０の範囲にあることが好ましい。Ｗ／Ｌの値は、正極板２と負極板３との間の隙間の大きさ、換言すれば、電解液の回り込み量の指標となり、Ｗ／Ｌの値が０．５０〜０．８０の範囲にあると、鉛蓄電池１の充電受入性がさらに向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。
【００３５】
本実施形態において、負極格子の表面には、アンチモンを含有する鉛合金からなる表面層（不図示）が形成されている。アンチモンを含む鉛合金は、水素過電圧を下げる効果を有し、これにより、鉛蓄電池１の充電受入性を向上させることができる。なお、表面層は、アンチモンの含有量が、１．０〜５．０質量％のＰｂ−Ｓｂ系合金からなることが好ましい。
【００３６】
また、本実施形態において、電解液は、０．０１〜０．４５ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは０．０３〜０．２８ｍｏｌ／Ｌのナトリウムイオンを含有している。電解液中のナトリムイオンは、過放電回復性を向上させる効果を有し、これにより、鉛蓄電池１の充電受入性がさらに向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態において、負極板３は、極板群５の両側に配置されており、かつ、負極板３は、袋状のセパレータ４に収容されており、セパレータ４の袋の内側には、負極板３とセパレータ４との間に一定の隙間を形成する複数のリブ１５が設けられていることが好ましい。これにより、極板群５の両側に配置された負極板３にも、電解液が回り込むことができるため、鉛蓄電池１の充電受入性がさらに向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。
【００３８】
なお、少なくとも極板群５の両側に配置された負極板３を収容するセパレータ４に複数のリブ１５が設けられていれば、上記効果を発揮しうるが、勿論、全ての負極板３を収容するセパレータ４に、複数のリブ１５を設けておいても構わない。また、鉛蓄電池１が１つのセル室６しか有さない場合には、鉛蓄電池１の電槽が当該セル室６を兼ねていてもよい。
【００３９】
さらに、本実施形態において、セル室６当たりの正極活物質の質量をＭＰ、負極活物質の質量をＭＮとしたとき、両者の質量比ＭＮ／ＭＰは、０．７０〜１．１０の範囲に設定されていることが好ましく、０．８０〜１．０の範囲に設定されていることがより好ましい。正極活物質に対する負極活物質の質量比ＭＮ／ＭＰがこの範囲にあると、寿命特性を維持しつつ、鉛蓄電池１の充電受入性が向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより抑制することができるからである。
【００４０】
また、正極活物質密度が３．６〜４．８ｇ／ｍｌであると好ましい。寿命特性を維持しつつ、鉛蓄電池１の充電受入性が向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより抑制することができるからである。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の実施例を挙げて、本発明の構成及び効果をさらに説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。【００４２】
（１）鉛蓄電池の作製
本実施例で作製した鉛蓄電池１は、ＪＩＳＤ５３０１に規定するＤ２３Ｌタイプの大きさの液式鉛蓄電池である。各セル室６には、７枚の正極板２と８枚の負極板３とが収容され、負極板３は、袋状のポリエチレン製のセパレータ４に収容されている。セパレータ４の袋の内面には、負極板３との間に一定の隙間を形成する複数のリブ１５が設けられている。【００４３】
実施例に係る電池１〜１６および比較例に係る電池Ａ、Ｂの構成と電池の特性について表１に示す。【００４４】
【表１】
0005504383.tif 000002
【００４５】
表１に示した構成以外の、各電池に共通する構成については、以下に説明する。【００４６】
正極板２は、酸化鉛粉を硫酸と精製水とで混練してペーストを作成し、これをカルシウムと錫を含む鉛合金からなるエキスパンド格子に充填して作製した。【００４７】
負極板３は、酸化鉛粉に対し、有機添加剤等を添加して、硫酸と精製水とで混練してペーストを作成し、これをカルシウムと錫を含む鉛合金からなるエキスパンド格子に充填して作製した。【００４８】
負極格子は、Ｐｂ−１．２Ｓｎ−０．１Ｃａのエキスパンド格子からなり、表面層は、Ｐｂ−３質量％Ｓｂ箔からなる。【００４９】
正極格子は、Ｐｂ−１．６Ｓｎ−０．１Ｃａのエキスパンド格子からなり、表面層は設けていない。【００５０】
作製した正極板２及び負極板３を熟成乾燥させた後、正極板２と負極板３とをセパレータ４を介して交互に重ね、７枚の正極板２と８枚の負極板３とがセパレータ４を介して積層された極板群５を作製した。このとき正極活物質密度は４．２ｇ／ｍｌであった。この極板群５を、６つのセル室６にそれぞれ収容し、６つのセル（極板群５）を接続部品によって直列接続した実施例及び比較例に係る鉛蓄電池を作製した。【００５１】
この鉛蓄電池に、密度が１．２８ｇ／ｃｍ3の希硫酸からなる電解液を入れ、電槽化成を行って、１２Ｖ４８Ａｈの鉛蓄電池を得た。【００５２】
（２）鉛蓄電池の特性評価
（２−１）寿命特性の評価
作製した鉛蓄電池に対して、以下に説明するような、アイドリングストップを想定した充放電を繰り返して、鉛蓄電池の寿命特性の評価を行った。【００５３】
寿命特性の試験は、電池工業会規格（ＳＢＡ Ｓ ０１０１）にほぼ準拠した、下記に示す条件で行った。なお、環境温度は、２５℃±２℃で行った。【００５４】
（Ａ）放電電流４５Ａで、５９秒間放電した後、３００Ａで、１秒放電する。【００５５】
（Ｂ）その後、１４．２Ｖの充電電圧（制限電流１００Ａ）で、６０秒間充電する。【００５６】
（Ｃ）（Ａ）、（Ｂ）の充放電を１サイクルとして、３６００サイクル毎に４８時間放置した後、再びサイクルを開始する。【００５７】
上記のサイクルを繰り返し、放電電圧が７．２Ｖ未満になったときのサイクル数を、寿命特性とした。なお、上記試験において、補水は、３００００サイクルまで行わなかった。【００５８】
（２−２）「チョイ乗り」モードの特性評価
作製した鉛蓄電池１に対して、以下に説明するような、「チョイ乗り」モードを想定した充放電を繰り返して、鉛蓄電池の「チョイ乗り」モードの特性評価を行った。なお、環境温度は、２５℃±２℃で行った。【００５９】
（Ａ）９．６Ａにて２．５時間放電し２４時間放置する。【００６０】
（Ｂ）次に、放電電流２０Ａで、４０秒間放電する。【００６１】
（Ｃ）次に、１４．２Ｖの充電電圧（制限電流５０Ａ）で、６０秒間充電する。【００６２】
（Ｄ）（Ｂ）、（Ｃ）の充放電を１８回繰り返した後、放電電流２０ｍＡで、 ８３．５時間放電する。【００６３】
（Ｅ）（Ｂ）〜（Ｄ）の充放電を１サイクルとして、２０サイクル繰り返す。【００６４】
上記の２０サイクル後の鉛蓄電池の充電状態（ＳＯＣ）を測定して、この値を、「チョイ乗り」モードの特性とした。【００６５】
（２−３）耐振動性
耐振動性については、以下の方法により評価をおこなった。基本的な評価方法は、日本工業規格ＪＩＳ Ｄ５３０１に記載の耐振動性に準じた。しかしながら本方法では規格に対しての良否の判定しか出来ないため、規格では振動時間を２時間で固定しているが、振動時間を任意とした。また放電電流についても規格では５時間率電流で放電することとなっているが、振動時間が長くなることを想定し２０時間率電流に変更した。このような条件にて振動試験を実施し、放電電流の挙動を逐次観察し、電流挙動に異常が現れた時間を該当電池の耐振動性とした。即ち振動時間が長いほど、耐振性は高いこととなる。【００６６】
（極柱及び接続体のＳｎ含有量）
電池１〜８、電池Ａ，Ｂでは、極柱及び接続体のＳｎ含有量をパラメータとして変えていき、その他の条件は同じにして電池特性を比較した。【００６７】
表１に示すように、極柱及び接続体のうちの少なくとも一方が極板接続板よりもＳｎ含有率が大きい電池１〜８では寿命特性が３５，０００回以上で、「チョイ乗り」モード特性も、ＳＯＣが７５％以上であり、耐振動性は８００分以上であることが分かる。これらの値を満たす鉛蓄電池は、アイドリングストップ車を「チョイ乗り」モードで使用しても、十分な耐振動性を維持できて、且つ優れた寿命特性を得られて、フェールセーフ機構の作動を抑制することができる。特に、極板接続板のＳｎ含有量が２．０質量％であって、極柱及び接続体の両方が、Ｓｎ含有量が５．０質量％以上８．０質量％以下の範囲の電池３〜５は、寿命特性が３５，０００回以上で、「チョイ乗り」モード特性も、ＳＯＣが７５％以上で、耐振動性も１２００分以上と３つ共に優れ、「チョイ乗り」モードでアイドリングストップ車を使用する場合に、好適な性能を有する。【００６８】
また、極板接続板のＳｎ含有量が２．０質量％であって極柱及び接続体の両方が、Ｓｎ含有量が３．０質量％または１０．０質量％の電池２，６は、電池３〜５に比べると耐振動性がやや劣るが、実用上十二分な性能を有している。【００６９】
これに対して、極板接続板、極柱及び接続体のすべてが２．０質量％のＳｎ含有量である電池Ａでは、「チョイ乗り」モード特性、寿命特性は優れているが、耐振動性が３００分と低くなっている。これは、応力が相対的に大きくかかる極柱及び接続体において、極板接続板と同じＳｎの含有率であるので、強度が低いためと考えられる。【００７０】
また、極板接続板、極柱及び接続体のすべてにＳｂが３．８質量％含有されている電池Ｂでは、耐振動性は１２００分以上と優れているが、寿命特性が１８  、０００回と劣っている。これは、接続部品にＳｂが含有されているので部品の強度が向上して耐振動性が良くなったのであるが、接続部品が充放電反応によって腐食してしまって寿命が短くなってしまったためと考えられる。【００７１】
また、電池７は接続体が極板接続板と同じＳｎ含有量２．０質量％であって極柱が６．０質量％のＳｎ含有率である。電池７は、寿命特性及び「チョイ乗り」モード特性と寿命特性は優れているが、耐振動性が９００分と実用上十分ではあるがやや低めである。逆に電池８は、極柱が極板接続板と同じＳｎ含有量２．０質量％であって接続体が６．０質量％のＳｎ含有率であり、寿命特性及び「チョイ乗り」モード特性と寿命特性は優れているが、耐振動性が８００分と実用上問題はないが電池７よりもさらに低めである。これは接続体と極柱とを比較すると、極柱の方がかかる応力が大きいため、極柱の方のＳｎ含有率を大きくした方が耐振動性が向上するからであると考えられる。【００７２】
（接続部品形態）
実施例の電池４をベースにして、接続部品を鋳造によって作製し、図６の形状とした電池９と、実施例の電池２をベースにして接続部品を鋳造によって作製し、図６の形状とした上で極柱の先端（上部）のＳｎ含有率を６．０質量％と高くした電池１０とを作製して評価した。【００７３】
電池９，１０ともに、電池２，４に比較して「チョイ乗り」モード特性が大きく向上している。これは、電流流路が極板接続板から接続体に到達するまでに屈曲している電池２，４に比べ、電池９，１０では電流の迂回が少ない接続部品の形状となったためと考えられる。また、電池２に比べて電池１０は耐振動性が向上しているが、これは極柱においてかかる応力が最も大きいと考えられる上部のＳｎ含有率を極柱下部よりも大きくしているからと考えられる。【００７４】
（セル室幅と極板総厚みとの比率）
実施例の電池４をベースにして、極板群の積層方向におけるセル室の内側の距離をＬ、複数の正極板及び負極板の総厚みをＷとしたとき、Ｗ／Ｌを、０．４５〜０．８５の範囲に変えた電池１１〜１６を作製し、各電池の寿命特性、「チョイ乗り」モードの特性及び耐振動性を評価した。【００７５】
図３は、セル室６の断面図を示したもので、セル室６内に収容された極板群の積層方向における内壁間の距離をＬとし、正極板２の厚みＷ１、負極板３の厚みＷ２として、正極板２及び負極板３の総厚み（Ｗ１×７＋Ｗ２×８）をＷとしている。【００７６】
表１に示すように、Ｗ／Ｌが０．５０〜０．８０の範囲の電池４，１２〜１５では、寿命特性が３５，０００回以上で、「チョイ乗り」モード特性を示すＳＯＣが７０％以上であり、耐振動性も１２００分以上と優れていることが分かる。これらの値を満たす鉛蓄電池は、アイドリングストップ車を「チョイ乗り」モードで使用しても、十分な寿命特性及び耐振動性を維持しつつ、フェールセーフ機構の作動を抑制することができる。特に、Ｗ／Ｌが０．６０〜０．７０の範囲の電池４，１３，１４は、寿命特性が３５，０００回以上、耐振動性も１２００分以上で、「チョイ乗り」モード特性も、ＳＯＣが７５％以上で、３つともに優れ、「チョイ乗り」モードでアイドリングストップ車を使用する場合に、好適な性能を有する。【００７７】
これに対して、Ｗ／Ｌが０．４５である電池１１では、寿命特性は３６，０００回、耐振動性は１２００分以上であるが、「チョイ乗り」モード特性は、ＳＯＣが６６％と低目になっている。これは、活物質が不足しているため、充電受入性が低下したためと考えられる。【００７８】
また、Ｗ／Ｌが０．８５である電池１６でも、寿命特性は３６，０００回、耐振動性は１２００分以上であるが、「チョイ乗り」モード特性は、ＳＯＣが６６％と低目になっている。これは、電解液が十分に移動できず、充電受入性が低下したためと考えられる。【００７９】
以上の結果から、Ｗ／Ｌを、０．５０〜０．８０、より好ましくは０．６０〜０．７０にすることによって、充電受入性がさらに向上し、「チョイ乗り」モードで使用するアイドリングストップ車に適用しても、フェールセーフ機構の作動をより効果的に抑制することができる。【００８０】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。【００８１】
例えば、正極に硫酸錫を添加してもよい。正極に硫酸錫を添加すると放電容量が向上するので好ましい。【００８２】
接続部品を鋳造により作製する場合、極柱の上部に相当する金型部分にあらかじめＳｎ含有率が大きいＰｂ−Ｓｎ合金を入れておき、温度条件などを調節することで、極柱上部から下部へＳｎ含有率が徐々に低くなるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、アイドリングストップ車に使用される鉛蓄電池に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１          鉛蓄電池
２          正極板
３          負極板
４          セパレータ
５          極板群
６          セル室
７          正極ストラップ
８          負極ストラップ
９、１０    耳部
１１        接続体
１２        正極端子
１３        負極端子
１４        蓋
１５        リブ
５０        極板接続板
５１        接続体
５３        極柱
５５        接続体
【要約】
複数の正極板及び負極板がセパレータを介して積層された極板群を複数と、各極板群を電解液と共に収容するセル室複数とを備えた鉛蓄電池であって、極板群における同極性の極板同士はそれぞれ極板接続板により接続され、複数のセル室は隣接して並んでおり、隣り合うセル室間に収容された極板群同士は、極板接続板に接続されている接続体によって直列に接続されており、端に位置するセル室に収容された極板群に接続された極板接続板のうち、一方は外部端子と接続する極柱に接続されており、極板接続板、接続体および極柱はSbを含有せずSnを含有した鉛合金からなっており、Snの含有割合は、極板接続板よりも接続体および極柱の少なくとも一方の方が大きい。【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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