(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気導電グリッド本体から構成され、
前記グリッド本体は、対向する上部および下部フレーム素子と、対向する第１および第２側部フレーム素子と、複数の開口領域を形成するグリッドパターンを形成する複数の相互接続グリッド素子とを有し、
前記相互接続グリッド素子は、前記上部フレーム素子に接続された複数の放射状に延びた垂直グリッドワイヤ素子と、前記１および第２側部フレーム素子間に延びる複数の離間した交差ワイヤグリッド素子とを有し、
前記複数の放射状に延びた垂直グリッド素子は前記上部および下部フレーム素子に接続されるか、または前記上部フレーム素子と前記第１および第２側部フレーム素子の一方に接続され、
前記交差グリッド素子は前記上部フレーム素子と前記下部フレーム素子に接続されるか、または前記上部フレーム素子に接続された前記垂直グリッド素子に接続され、
前記第１または第２側部フレーム素子は千鳥足状に前記垂直グリッド素子に接続されるので、前記交差グリッド素子は不連続であることを特徴とする打ち抜き型電池用グリッド。
【請求項２】
前記複数の放射状に延びた垂直グリッド素子は前記上部フレーム素子および前記下部フレーム素子に接続され；前記放射状に延びた垂直グリッド素子の少なくとも一つが前記上部フレーム素子および前記第１側部フレーム素子に接続され；少なくとも一つの垂直グリッド素子が前記上部フレーム素子と前記第２側部フレーム素子に接続され；前記垂直グリッド素子は前記垂直グリッド素子が伸張すると前記グリッド本体外の共通仮想交差点で交差するように配向されることを特徴とする請求項１記載のグリッド。
【請求項３】
前記放射状に延びた垂直グリッド素子が前記下部フレーム素子に接続された下部から前記上部フレーム素子に接続された素子の上部に増加するように変化する幅を有することを特徴とする請求項１記載のグリッド。
【請求項４】
複数の前記開口領域の少なくとも９０％の幅が互いに２％以内であることを特徴とする請求項１記載のグリッド。
【請求項５】
前記上部フレーム素子と前記第１または第２側部フレーム素子に接続された前記垂直グリッド素子に接続された前記交差ワイヤ素子がほぼ９０度で前記垂直グリッド素子に接続されることを特徴とする請求項１記載のグリッド。
【請求項６】
電気導電グリッド本体から構成され、
前記グリッド本体は、対向する上部および下部フレーム素子と、対向する第１および第２側部フレーム素子と、複数の開口領域を形成するグリッドパターンを形成する複数の相互接続グリッド素子とを有し、
前記相互接続グリッドワイヤ素子は、前記上部フレーム素子に接続された複数の放射状に延びた垂直グリッドワイヤ素子と、前記１および第２側部フレーム素子間に延びる複数の離間した交差ワイヤグリッド素子とを有し、
前記交差ワイヤ素子間の距離が変化するので、前記垂直グリッド素子と前記交差ワイヤグリッド素子は交差し、前記相互交差グリッド素子により形成された複数の開口領域の少なくとも９０％が同一サイズの領域の１０％以内であり、
前記複数の放射状に延びる垂直グリッド素子は前記上部フレーム素子および前記下部フレーム素子に接続されるか、または前記上部フレーム素子および前記第１および第２側部フレーム素子の一方に接続され、
前記上部フレーム素子と前記下部フレーム素子に接続されるか、または前記上部フレーム素子と前記第１または第２側部フレーム素子に接続された前記垂直グリッド素子に接続された前記交差ワイヤ素子はほぼ９０度で前記垂直グリッド素子に接続され、
前記上部フレーム素子と、前記下部フレーム素子または前記上部フレーム素子と、前記第１または第２側部フレーム素子とに接続された前記垂直グリッド素子に接続された前記交差グリッド素子は千鳥足状に前記垂直グリッド素子に接続されるので、前記交差グリッド素子は不連続であることを特徴とする打ち抜き型電池用グリッド。
【請求項７】
電気導電グリッド本体から構成され、
前記グリッド本体は、対向する上部および下部フレーム素子と、対向する第１および第２側部フレーム素子と、複数の開口領域を形成するグリッドパターンを形成する複数の相互接続グリッド素子とを有し、
前記相互接続グリッド素子は、前記上部および下部フレーム素子に電気的に接続された複数の第１垂直グリッドワイヤ素子と、前記上部フレーム素子と前記第１または第２側部フレーム素子に電気的に接続された複数の第２垂直グリッドワイヤ素子と、前記第１垂直グリッド素子と前記第２垂直グリッド素子を相互接続する複数の交差グリッド素子とを有し、
前記第２垂直グリッド素子の各々に接続された前記複数の交差グリッド素子がほぼ９０度で前記第２垂直グリッド素子に接続され、
９０度で前記第２垂直グリッド素子に接続された前記複数の交差グリッド素子が相互に千鳥足状に構成されかつ不連続であることを特徴とする打ち抜き型電池用グリッド。
【請求項８】
前記複数の交差グリッド素子が前記グリッド内に位置決めされるので、前記交差グリッド素子間の距離は前記第２垂直グリッド素子と前記交差グリッド素子が交差するように変化し、複数の前記相互交差グリッド素子により形成された複数の開口領域の少なくとも９０％が同一サイズの開口領域の１０％以内であることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項９】
前記複数の開口領域の少なくとも９０％が互いに２％の差異以内のサイズであることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１０】
前記複数の第１垂直グリッド素子と前記複数の第２垂直グリッド素子は、前記第１垂直グリッド素子と前記第２垂直グリッド素子が伸張されると、前記グリッド本体外の共通交差点で交差するように配向されることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１１】
前記複数の垂直グリッド素子は前記下部フレーム素子に接続された前記垂直ワイヤ素子の下部から前記上部フレーム素子に接続された前記垂直グリッド素子の上部に増加するように変化する幅で形成されることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１２】
前記上部フレーム素子は前記上部フレーム素子の残りの部分より広い幅を持つ拡大導電部を有することを特徴とする請求項１１記載のグリッド。
【請求項１３】
前記複数の垂直グリッド素子は前記上部フレーム素子の前記拡大導電部から離間するように移動する場合幅が減少し、この減少する幅は減少した電流による要求される電流容量に基づくことを特徴とする請求項１２記載のグリッド。
【請求項１４】
前記上部フレーム素子上方に延び、前記下部フレーム素子から延びる垂直グリッド素子から上部フレーム素子に流れる電流を最適化するように前記上部フレーム素子の前記拡大導電部上に位置決めされた集電突出部をさらに有することを特徴とする請求項１２記載のグリッド。
【請求項１５】
前記上部フレーム素子の前記集電突出部と前記拡大導電部が前記上部フレーム素子の中央からずれていることを特徴とする請求項１４記載のグリッド。
【請求項１６】
前記下部フレーム素子から前記上部フレーム素子に延びる前記複数の垂直グリッド素子は前記グリッドに流れる電流を最適化するように前記突出部に対してほぼ等しい電流容量を有することを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１７】
より小さい電流を有する前記複数のグリッド素子はより大きな電流を運ぶ複数のグリッド素子から大きく離間していることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１８】
より小さい電流を有する前記複数のグリッド素子はより大きな電流を運ぶ複数のグリッドワイヤ素子より少ない導電材料で形成されることを特徴とする請求項７記載のグリッド。
【請求項１９】
電気導電グリッド本体から構成され、
前記グリッド本体は、対向する上部および下部フレーム素子と、対向する第１および第２側部フレーム素子と、複数の開口領域を形成するグリッドパターンを形成する複数の相互接続グリッド素子とを有し、
前記相互接続グリッド素子は、前記上部フレーム素子に接続された複数の放射状に延びる垂直グリッド素子と、前記第１および第２側部フレーム素子間に延びる複数の交差ワイヤグリッド素子を有し、
前記放射状に延びる垂直グリッド素子は、前記垂直グリッド素子が延びれば、前記グリッド本体外の共通交差平面と交差するように配向され、
第１の複数の交差グリッド素子が前記グリッド本体の中央部で前記複数の垂直グリッド素子を介して延長し、第２の複数の交差グリッド素子が千鳥足状に配向され、前記第１側部フレーム素子近傍の前記グリッド本体の第１側部で前記第１の複数の交差グリッド素子と不連続であり、第３の複数の交差グリッド素子が千鳥足状に配向され、前記第２側部フレーム素子近傍の前記グリッド本体の第２側部で前記第１の複数の交差グリッド素子と不連続であることを特徴とする打ち抜き型電池用グリッド。
【請求項２０】
前記交差ワイヤ素子間の距離が変化するので、前記垂直グリッド素子と前記交差グリッド素子が交差し、前記複数の相互接続グリッド素子により形成された複数の開口領域の少なくとも９０％が同一サイズの開口領域の１０％以内であることを特徴とする請求項１９記載のグリッド。
【請求項２１】
前記複数の開口領域の少なくとも９０％が互いのサイズの２％以内であることを特徴とする請求項２０記載のグリッド。
【請求項２２】
前記複数の放射状に延びる垂直グリッド素子が前記上部フレーム素子と前記第１または第２側部フレーム素子に接続され、前記上部フレーム素子と前記第１および第２側部フレーム素子とに接続された前記垂直グリッド素子に接続された前記交差ワイヤ素子がほぼ９０度の角度で前記垂直グリッド素子に接続されることを特徴とする請求項１９記載のグリッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に電池（蓄電池）に使用されるグリッド（格子）に関し、特に、電気的性能を最適化し、重量を軽減し、電池寿命を維持するために構成された鉛蓄電池用の打抜き型電池グリッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池用のグリッドは活性材料のための構造支持体であり、放電中に集電器として、再充電中に電流分配器として機能する。したがって、グリッド設計はグリッドの重量を減らすと共にグリッドの集電および分配特性を増加させるためにグリッドにより支持可能な活性材料の量を最適化することが求められる。グリッドの重量を減少させると共に電流導電能力を最適化する試みにより多数のグリッド設計をもたらした。しかしながら、これらのグリッド設計における種々の製造方法とその問題点により、導電能力を増加させ重量を削減したより多数のグリッドパターンを製造する能力が制限された。
【０００３】
電池グリッドは一般に鋳造、エキスパンドメタル形成および打ち抜きなどの工程で製造される。鋳造グリッドは多年使用されており、モールド型に溶融鉛を注ぎ、冷却し、モールド型からグリッドを分離して製造される。この鋳造グリッドは、エキスパンドメタルまたは精錬されたグリッドに比べ、多孔度が高く、粗面仕上げに問題があった。これらの特徴は電池トラブルの実質的な原因であるグリッドの腐食を生じる可能性がある。さらに、鋳造処理で固有なモールドの制約が鋳造で形成されるワイヤパターンを制限してしまう。モールドの制約によるさらなる制限はグリッドの電気的性能および効率に影響するワイヤの形状や鉛の分布に影響を及ぼす。鋳造処理のさらなる問題はモールド型からグリッドの取り出しを容易にするモールドコーティングを使用し、生産量を上げるためにマルチモールド型を使用する必要があることである。これらの工程上の制約は不本意なグリッド変更をもたらす。鋳造処理は加工材料がはじめから終わりまでの工程を通過しないという意味で“連続”でない。むしろ、工程中の加工物は各処理ステーションに集められ、次の処理工程に一括して送られる。
【０００４】
鋳造グリッドの多くの欠点が本発明により対処されるが、特別の関心事はワイヤパターン、ワイヤ形状、およびモールド型の制約による鉛分布の問題である。特に、電池グリッド用の鋳造モールド型は一般にグリッドの複数の水平ワイヤに沿って鉛合金を注入させる。鉛合金は水平ワイヤ用の凹部の端部でモールド内に導入され、水平ワイヤ凹部を介して接続垂直ワイヤ凹部内に流れ、複数の垂直ワイヤが形成される。垂直グリッドワイヤの完全な形成を保証するために、近傍の水平ワイヤ間の間隙は制限され、ペースト充填物を収容するパレットのサイズを制限する。しかしながら、鋳造の製造上の制限は複数の水平ワイヤが互いに連続し、平行であることを要求するので、この工程により製造可能なグリッドパターンを限定してしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
グリッドは、また、鋳造、すなわち、精錬鉛材料の板を打ち抜き、牽引しまたは伸張する工程により金属を伸張させることにより製造される。引張された金属グリッドは、連続引張金属処理、例えば、鉛材料の板が処理工程に入り、完成したグリッドが生産物であるので、鋳造処理よりより高い生産性を提供する。しかしながら、エキスパンドメタル（引張された金属）グリッドはワイヤパターン、ワイヤ形状、鉛分布において制限される。さらに、エキスパンドメタルグリッドは引張により形成され腐食を生じさせるストレス領域を持っている。銀のような貴金属添加物を添加することにより腐食を減少させることが可能であるが、この腐食相殺法は製造コストの上昇を招くことになる。
【０００６】
ムロテク（Ｍｒｏｔｅｋ）らに対して発行され、本発明の譲り受け人に譲渡され、ここでは参考のために記載された米国特許第５，５８２，９３６号は鋳造処理により形成された鉛蓄電池板用のグリッドを開示している。ムロテクらの電池グリッドはグリッドに流れる電流を最適化し、グリッド重量を最小にするためグリッドにおける鉛量を減少させる特徴を持っている。しかしながら、ムロテクらの米国特許第５，５８２，９３６号の電池グリッドはグリッド鋳造処理に固有である上述した種々の問題に直面している。
【０００７】
本発明の目的は上述した問題点を解消する電池用グリッドを提供することにある。本発明の目的は、電気特性を最適化しグリッドの重量を減少させるため米国特許第５，５８２，９３６号のいくつかの技術を使用しているが、さらに鋳造グリッドで不可能な他の特性を与えるさらなる特徴を有する電池グリッドを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の教えに従うと、改良された腐食能力を持ち、当該技術で知られる他のグリッド以上の電気特性に最適化される電池システム用の打抜きグリッドが開示される。打抜きグリッドは電気導電グリッド本体から構成され、このグリッド本体は、対向する上部および下部フレーム素子と、対向する第１および第２側部フレーム素子と、グリッドパターンを形成する複数の相互接続グリッドワイヤ素子とを有する。グリッドワイヤ素子は上部および下部フレーム素子に電気的に接続された複数の垂直ワイヤ素子と、上部フレーム素子と第１または第２側部フレーム素子に接続された複数の垂直ワイヤ素子と、複数の垂直ワイヤ素子を相互に接続する複数の交差グリッド素子を有する。複数の垂直ワイヤ素子は共通の交差点から指向された放射パターンを形成する。一実施例において、上部フレーム素子と第１または第２側部フレーム素子に電気的に接続された垂直グリッド素子の各々はほぼ９０度の角度で接続された複数の交差グリッド素子を有する。他の実施例において、複数の垂直グリッド素子と複数の交差グリッド素子は電気化学ペーストを支持する複数の開口領域を形成し、この開口領域のほとんどは同一サイズの開口領域の２％以内にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
鉛蓄電池用の打抜きグリッドに対する好ましい実施例に関する以下の説明は本質に単に例示であり、それらの応用例または用途に本発明を限定するものではない。
【００１０】
本発明は、鋳造またはエキスパンドメタル処理により製造されたグリッド以上に改良された腐食電気特性に最適化された、打抜き処理により形成された電池グリッドに関する。この改良された腐食および電気性能は打抜き処理により形成されたグリッド構造から得られる。これらの利点は最適化されたグリッドワイヤパターン、非対称オフセットグリッドワイヤパターン、改良されたグリッドワイヤ厚み制御（グリッドワイヤアスペクト比）、改良されたグリッドワイヤ形状制御、グリッドの改良された鉛分布（グリッドの上部から下部にパーセント鉛分布）、グレイン制御を含む。腐食性能は相対ストレスを受けないグレイン構造および打抜きシートの低多孔度により増加される。さらに、打抜き処理はグレインを実質的に変形させず、腐食発生源になる可能性のある他のストレスをグリッド内に加えることがない。電気特性は、独特の最適化されたグリッドワイヤパターン、改良されたグリッドサイズの制御、グリッド内の最適化された鉛分布の結果として高まる。
【００１１】
グリッドは鉛材料の連続シートからグリッドを打ち抜くことにより製造される。シートは特有の用途のための最良のグレイン構造になるかどうかに依存する連続鋳造処理または圧延処理により形成することも可能である。グリッドは連続シートを維持している間に造形するために打ち抜かれる。グリッド形状は進行する打ち抜き動作により、換言すれば、特徴は複数の打ち抜き動作によりグリッドに加えられる。打ち抜かれた板は活性材料（ペースト）およびペーパ層を追加するように処理された後、個別のグリッドとして切断される。もちろん、本発明のグリッドを製造するどのような特有の打ち抜き作業も適用可能であり、本発明の範囲内にある。
【００１２】
本発明に従った電池グリッドに関する以下の説明は自動車用１２ボルト鉛蓄電池に主に適用される。以下の説明はグリッド構造自体に特定されるが、特定の用途を言及するものではない。グリッドは、当該技術で良く知られているように、標準電池内の数個のスタックの各々のための数枚の板の一つである電池板の一部である。グリッドが正または負極板であるか、または電池がある枚数の板またはスタックおよび特定のサイズのグリッドを含むかどうかは特定の用途次第である。完成した電池のより完全な解説は米国特許第５，５８２，９３６号に見られる。グリッドは電気分解処理用の電極のような他の用途に使用可能である。例えば、グリッドは電流により塩素を製造しポリ塩化ビニルを製造するクロロアルカリ処理に使用可能である。グリッド材料、典型的には、鉛合金はグリッド毎に異なり、本発明の一部を形成するものでない。
【００１３】
図１は本発明の実施例に従った、例えば、正極電池板の一部である電池グリッド１０の正面図を示す。グリッド１０は鉛合金からなる打ち抜きグリッドであり、実質的に、米国特許第５，５８２，９３６号で開示されたグリッドと同様に機能する。グリッド１０は上部フレーム素子１２と、第１および第２側部フレーム素子１４および１６と、下部フレーム素子１８を有する。グリッド１０は、以下に説明されるように、電流を発生する電気化学ペースト（図示せず）を保持する開口領域２０を画成する一連のグリッドワイヤを有する。集電突出部２２は上部フレーム素子１２と一体であり、素子１２の中央部からずれている。上部フレーム素子１２は突出部２２の直下に拡大導電部２４を有し、突出部２２の電流導電状態を最適化するような形状を有する。集電突出部２２と拡大導電部２４は米国特許第５，５８２，９３６号に示されている。
【００１４】
放射状に延びる一連の垂直グリッドワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）はグリッド１０の一部であり、米国特許第５，５８２，９３６号の垂直ワイヤとほぼ同様な方法で形成される。垂直ワイヤ素子２６（ｃ）―２６（ｎ）は上部フレーム素子１２と下部フレーム素子１８に接続され、垂直ワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｂ）は上部フレーム素子１２と第１側部フレーム素子１４に接続され、垂直ワイヤ素子２６（ｏ）は上部フレーム素子１２と第２側部フレーム素子１６に接続される。垂直ワイヤ素子２６（ｉ）は側部フレーム素子１４と１６に平行であり、残りの垂直ワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｈ）および２６（ｊ）―２６（ｏ）は垂直ワイヤ素子２６（ｉ）を介して走る半径方向のラインに沿って仮想交差点方向に放射状に延びる。垂直グリッドワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）は下部フレーム素子１８から上部フレーム素子１２に移動するとより近接し、垂直ワイヤ素子２６（ｉ）から左側の素子１４または右側の素子１６方向に移動すると離間する。
【００１５】
垂直ワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）の幅は下部フレーム素子１８から上部フレーム素子１２に増加し、下部フレーム素子１８から上部フレーム素子１２方向に発生する電流によるワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）の電流搬送容量を最適化するようにテーパ形状を持っている。発生する電流が小さい、下部フレーム素子１８方向にワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）の幅が減少するので、鉛の必要量が減少し、電池の重量が軽くなる。側部フレーム素子１４と１６間のワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）の間隙の幅が決まるので、グリッド１０の幅間にほぼ等しい数の電位点がある。しかしながら、ワイヤ素子２６（ａ）―２６（ｏ）は、グリッド１０が打ち抜きであるので、米国特許第５，５８２，９３６号の対応するワイヤより薄くでき、したがって鋳造処理でグリッドを形成するために鉛の流れを最適化するモールド型を必要としない。
【００１６】
拡大導電部２４は上部からワイヤ素子２６（ｅ）で始まり、ワイヤ素子２６（ｉ）方向に移動する下部に向かってサイズが増加する。同様に、拡大導電部２４は上部からワイヤ素子２６（ｉ）で始まり、ワイヤ素子２６（ｎ）方向に移動する下部に向かってサイズが減少する。拡大導電部２４のサイズおよび形状の変化はグリッド１０により搬送される電流の効率を最適化するために突出部２２の集電点に運ばれる増加電流に対応する。（突出部２２の下方の）臨界集電領域のワイヤ素子の交差部が大きいほど、腐食防止能力が良好になり、グリッドと電池の動作寿命が延長される。上部フレーム素子１２で使用される鉛の量がある設計のものより多いが、グリッド１０の鉛の全含有量は実際には少ない。これは、グリッド１０の下部領域近傍のワイヤ素子のように、低電流が流れるグリッド１０の一部で使用される鉛の量がより小さい幅の下部領域のワイヤ素子により減少するためである。これにより、グリッド１０の幅にわたって電位点がほぼ等しくなる。突出部２２の中央からのこれらの電位点はグリッド１０に流れる電流を最適化するために必然的にアーク形状になる。
【００１７】
米国特許第５，５８２，９３６号におけるグリッドは等しく離間し、図１に示されるグリッドの上部および下部フレーム素子に対応する一連の水平ワイヤを有する。多数の水平ワイヤは連続し、グリッド間を直線に配向し、鋳造処理の条件のためこのような構成を取る。垂直ワイヤは中央垂直ワイヤに関して放射状に構成され、水平ワイヤがグリッド間を直線に配向するので、導電ペーストを保持する垂直および水平ワイヤ間に形成される複数の開口領域のサイズは場所毎に異なる。開口領域は異なる寸法を持つので、グリッド内での電力発生は均一でなく、電池の電気特性は最適化されない。
【００１８】
グリッド１０は複数の水平または交差ワイヤ素子を有する。交差ワイヤ素子はグリッド１０の中間部に位置決めされた一組の水平ワイヤ素子３０を有する。さらに、グリッド１０は互いに平行で、左側のフレーム素子１４と垂直ワイヤ素子２６（ａ）間に接続された第１組の交差ワイヤ素子３２と、互いに平行で、垂直ワイヤ素子２６（ａ）と２６（ｂ）間に接続された第２組の交差ワイヤ素子３４と、グリッド１０の左方で互いに平行で、垂直ワイヤ素子２６（ｂ）と２６（ｃ）間に接続された第３組の交差ワイヤ素子３６とを有する。グリッド１０は、さらに互いに平行で、垂直ワイヤ素子２６（ｎ）と２６（ｏ）間に接続された第４組の交差ワイヤ素子３８と、グリッド１０の右方でさらに互いに平行で、垂直ワイヤ素子２６（ｏ）と右側のフレーム素子１６間に接続された第５組の交差ワイヤ素子４０を有する。交差ワイヤ３０−４０の角度と組数は等しい電位輪郭を持ち、特有のグリッドの幾何形状で変化する。一連の短い支持ワイヤ４２は下部フレーム部材１８に接続される。垂直ワイヤ素子２６（ａ）−２６（ｏ）と水平ワイヤ素子３０または交差ワイヤ素子３２−４０の区画の組合せが導電のための電気化学ペーストを支持する開口領域２０を形成する。直線グリッドパターンで同一の開口領域を形成可能であるが、直線グリッドが放射状グリッド設計より劣っていることが当業界で知られている。
【００１９】
グリッド１０は打ち抜き部材であり、鋳造部材ではないので、異なる組の交差ワイヤ素子３０−４０はグリッド１０間を直線に配向されるように互いに整合されないが、これらの位置は電気特性のため最適化される。本発明に従うと、複数組のワイヤ素子３０−４０の配向は上部および下部方向に互いに対して離間されるので、複数の開口領域２０のほとんどはほぼ同一サイズである。一実施例において、開口領域２０の９０％またはそれ以上はほぼ同一のサイズを有する。他の用途の他の実施例において、より高いまたは低いパーセントの開口領域２０は同一サイズをを有する。一実施例において、開口領域２０のほとんどの領域サイズは同一サイズの開口領域の２％以内である。もちろん、他の用途の他の実施例では、他のサイズを開口領域２０を持つことが可能であり、例えば、同一サイズの開口領域の１０％以内である。
【００２０】
例えば、水平ワイヤ素子３０（ａ）と３０（ｂ）間の距離は、垂直ワイヤ２６（ｇ）と２６（ｈ）間の距離がグリッド１０の上部から下部に変動するので、水平ワイヤ素子３０（ｃ）と３０（ｄ）間の距離より大きいので、開口領域２０（ａ）と２０（ｂ）はほぼ同一サイズである。同様に、交差ワイヤ素子３６（ａ）および３６（ｂ）と垂直ワイヤ素子２６（ｂ）と２６（ｃ）により画成された開口領域２０（ｃ）は垂直ワイヤ素子２６（ｂ）と２６（ｃ）と交差ワイヤ素子３６（ｃ）と３６（ｄ）により画成された開口領域２０（ｄ）とほぼ同一サイズである。交差ワイヤ素子３０−４０は位置決めされるので、ほぼすべての開口領域２０はほぼ同一の面積を有する。これにより側部フレーム素子１４と１６と垂直ワイヤ素子と交差ワイヤ素子により画成された三角開口領域２０（ｅ）、２０（ｆ）、２０（ｇ）を有する。この領域での増大した電流集中のため、拡大導電部２４近傍の小数の開口領域はこの基準を満足しない。ほぼすべての開口領域２０はほぼ同一サイズを有するので、増加した電気最適化を与える全体のグリッド１０間に電力が均一に発生する。
【００２１】
さらに、グリッド１０は打ち抜かれるので、交差ワイヤ素子３２−４０は相互に整合する必要がなく、垂直ワイヤ素子２６（ａ）、２６（ｂ）、２６（ｃ）、２６（ｎ）、２６（ｏ）に垂直に配向される。換言すると，米国特許第５，５８２，９３６号のように側部フレーム素子に垂直に交差ワイヤ素子を形成する代わりに、交差ワイヤ素子３２と４０がある角度で側部フレーム素子１４と１６に接続される。交差ワイヤ素子３２は垂直ワイヤ素子２６（ａ）に直角であり、交差ワイヤ素子３４は垂直ワイヤ素子２６（ａ）および２６（ｂ）に直角であり、交差ワイヤ素子３６は垂直ワイヤ素子２６（ｂ）および２６（ｃ）に直角であり、交差ワイヤ素子３８は垂直ワイヤ素子２６（ｎ）および２６（ｏ）に直角であり、交差ワイヤ素子４０は垂直ワイヤ素子２６（ｏ）に直角である。これらの交差ワイヤ素子は垂直ワイヤ素子に垂直に接続可能であるので、交差ワイヤ素子は米国特許第５，５８２，９３６号に開示された対応する交差ワイヤ素子より短く、重量が減少する。交差ワイヤ素子３０−４０を垂直ワイヤ素子にほぼ９０度に接続することにより、開口領域２０の急峻な角度が減少し、または削除されるので、ペーストを加える工程はより容易になる。
【００２２】
上述の解説は本発明の典型的な実施例を単に開示し、説明するものである。当業者は、上記説明および添付の図面および特許請求の範囲から、以下の特許請求の範囲で規定される発明の範囲から逸脱することなく、種々の変化、変形、および変更が可能であることを認識するであろう。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から、本発明によれば、電気的性能を最適化し、重量を軽減し、電池寿命を維持することができる鉛蓄電池用の打抜き型電池グリッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による打抜き型鉛合金電池グリッドの平面図である。
【符号の説明】
１０    電池グリッド
１２    上部フレーム素子
１４    第１フレーム素子
１６    第２フレーム素子
１８    下部フレーム素子
２０    開口領域
２２    集電突出部
２４    拡大導電部
２６    垂直ワイヤ素子
３０    水平ワイヤ素子
３２、３４、３６、３８、４０    交差ワイヤ素子
４２    支持ワイヤ
【図１】
0003615147.tif 000002