(57)【要約】  基材部１４ａ及び基材部１４ｂが互いに固着して形成された筒状基材１４を備える、活物質保持用のチューブ１１１。
2019130507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の基材部及び他の基材部が互いに固着して形成された筒状基材を備える、活物質保持用チューブ。
【請求項２】
融着によって前記一の基材部及び前記他の基材部が互いに固着している、請求項１に記載の活物質保持用チューブ。
【請求項３】
一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成された筒状基材と、
前記筒状基材の外周側において、前記一の基材部及び前記他の基材部を互いに接続する接続部に接触する被覆部と、を備える、活物質保持用チューブ。
【請求項４】
前記被覆部が接着剤を含む、請求項３に記載の活物質保持用チューブ。
【請求項５】
互いに並設された複数の活物質保持用チューブを含む活物質保持用チューブ群であって、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の活物質保持用チューブが、前記複数の活物質保持用チューブの並設方向における前記活物質保持用チューブ群の両端部の少なくとも一方に配置されており、
前記一の基材部及び前記他の基材部を互いに接続する接続部が、前記複数の活物質保持用チューブの並設方向における前記活物質保持用チューブ群の外側を向いている、活物質保持用チューブ群。
【請求項６】
請求項５に記載の活物質保持用チューブ群を備え、
前記筒状基材の内部に芯金が配置されている、電極。
【請求項７】
互いに並設された複数の活物質保持用チューブを含む活物質保持用チューブ群を備えた電極であって、
前記複数の活物質保持用チューブの並設方向における前記活物質保持用チューブ群の両端部の少なくとも一方に配置された活物質保持用チューブが筒状基材を有し、
前記筒状基材が、一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成され、
前記筒状基材の内部に芯金が配置され、
前記一の基材部及び前記他の基材部を互いに接続する接続部が、前記複数の活物質保持用チューブの並設方向における前記活物質保持用チューブ群の外側を向いていると共に被覆部により被覆されている、電極。
【請求項８】
前記被覆部が筒状部を有し、
前記筒状部の内部に芯金が配置されていない、請求項７に記載の電極。
【請求項９】
前記筒状部が、縫合によって一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成されている、請求項８に記載の電極。
【請求項１０】
前記筒状部の内径が前記筒状基材の内径よりも小さい、請求項８又は９に記載の電極。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか一項に記載の電極を備える、鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活物質保持用チューブ、活物質保持用チューブ群、電極及び鉛蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
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（例えば自動車用鉛蓄電池。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。【０００３】
鉛蓄電池としては、例えば、筒状のチューブ、チューブ内に挿入された芯金（集電体）、及び、チューブと芯金との間に充填された電極材とから構成されている。例えば、下記特許文献１には、筒状のチューブとして、ガラス繊維又は合成繊維を主成分とする織布チューブが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、鉛蓄電池を長期間好適に使用するためには、優れたサイクル特性を達成することが重要であり、鉛蓄電池のサイクル特性を向上させることが求められている。【０００６】
本発明は、鉛蓄電池のサイクル特性を向上させることができる活物質保持用チューブ、活物質保持用チューブ群及び電極を提供することを目的とする。また、本発明は、サイクル特性に優れた鉛蓄電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の態様として、一の基材部及び他の基材部が互いに固着して形成された筒状基材を備える、活物質保持用チューブを提供する。【０００８】
本発明者は下記の知見を見出した。すなわち、活物質保持用チューブは、次の手順のとおり、複数の基材部を互いに接続させて筒状基材を形成することにより製造されることがある。まず、２枚の基材を互いに対向配置させた後、略等間隔をおいて形成された互いに略平行な複数の直線状の接続部（例えば縫合部）によって一の基材と他の基材とを接続する。次に、基材に樹脂成分を含浸させた後、基材を乾燥させること等により、筒状基材を有する複数の活物質保持用チューブが接続部を介して連なった構造を有する活物質保持用チューブ群が得られる。活物質保持用チューブ群を形成した際に活物質保持用チューブの並設方向の端部に不要部（例えば、筒状基材を構成していない基材部）が残存している場合、当該不要部を切断して除去することができる。この場合、活物質保持用チューブの並設方向の端部に配置された活物質保持用チューブにおける基材同士の接続部が露出することになる。ここで、電極材が通過し得る空間（例えば、縫合部の網目の隙間）を基材部同士の接続部が有している場合、又は、鉛蓄電池の充放電中に活物質保持用チューブ内の内圧が高まること等により基材部同士の接続部が破損する場合には、活物質保持用チューブから電極材が電解液へ漏洩することがあり、その結果、鉛蓄電池のサイクル特性が低下する。【０００９】
これに対し、第１の態様の活物質保持用チューブでは、一の基材部及び他の基材部が互いに固着していることにより、電極材が通過し得る空間が基材部同士の接続部に形成されていたとしても、当該空間が固着部により塞がれる。また、基材部同士の接続部における密着性に優れるため、鉛蓄電池の充放電中に活物質保持用チューブ内の内圧が高まる等の場合であっても、活物質保持用チューブが膨張して基材部同士の接続部が破損することが抑制される。これらにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。【００１０】
第１の態様において、融着によって一の基材部及び他の基材部が互いに固着していてもよい。【００１１】
本発明は、第２の態様として、一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成された筒状基材と、筒状基材の外周側において、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部に接触する被覆部と、を備える、活物質保持用チューブを提供する。【００１２】
第２の態様の活物質保持用チューブでは、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部に被覆部が接触していることにより、電極材が通過し得る空間が基材部同士の接続部に形成されていたとしても、当該空間から外部へ電極材が漏洩することが被覆部によって抑制される。これにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。【００１３】
第２の態様において、被覆部は接着剤を含んでいてよい。【００１４】
本発明は、第３の態様として、互いに並設された複数の活物質保持用チューブを含む活物質保持用チューブ群であって、上記の活物質保持用チューブが、複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の両端部の少なくとも一方に配置されており、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部が、複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の外側を向いている、活物質保持用チューブ群を提供する。【００１５】
第３の態様の活物質保持用チューブ群では、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部が複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の外側を向いているものの、上記の活物質保持用チューブを用いることにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができる。これにより、サイクル特性を向上させることができる。【００１６】
本発明は、第４の態様として、上記の活物質保持用チューブ群を備え、筒状基材の内部に芯金が配置されている、電極を提供する。【００１７】
第４の態様の電極では、上記の活物質保持用チューブ群を用いていることにより、電解液への電極材の漏洩が抑制される。これにより、この電極を備える鉛蓄電池は、サイクル特性を向上させることができる。【００１８】
本発明は、第５の態様として、互いに並設された複数の活物質保持用チューブを含む活物質保持用チューブ群を備えた電極であって、複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の両端部の少なくとも一方に配置された活物質保持用チューブが筒状基材を有し、筒状基材が、一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成され、筒状基材の内部に芯金が配置され、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部が、複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の外側を向いていると共に被覆部により被覆されている、電極を提供する。【００１９】
第５の態様の電極では、一の基材部及び他の基材部を互いに接続する接続部が複数の活物質保持用チューブの並設方向における活物質保持用チューブ群の外側を向いているものの、接続部が被覆部により被覆されていることにより、電極材が通過し得る空間が基材部同士の接続部に形成されていたとしても、当該空間から外部へ電極材が漏洩することが被覆部によって抑制される。これにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。【００２０】
第５の態様は、被覆部が筒状部を有し、筒状部の内部に芯金が配置されていない態様であってよい。【００２１】
第５の態様は、筒状部が、縫合によって一の基材部及び他の基材部が互いに接続されて形成されている態様であってよい。【００２２】
第５の態様は、筒状部の内径が筒状基材の内径よりも小さい態様であってよい。これにより、筒状部の占めるスペースを小さくすることができるため、電極を過度に大きくする必要がなくなる。【００２３】
本発明は、第６の態様として、上記の電極を備える、鉛蓄電池を提供する。第６の態様の鉛蓄電池は、上記の活物質保持用チューブを有する電極を備えているため、電解液への電極材の漏洩を抑制することができる。これにより、サイクル特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、鉛蓄電池のサイクル特性を向上させることができる活物質保持用チューブ、活物質保持用チューブ群及び電極を提供することができる。また、本発明は、サイクル特性に優れた鉛蓄電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態に係る鉛蓄電池を模式的に示す端面図である。
【図２】（ａ）は一実施形態に係る活物質保持用チューブ群を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の活物質保持用チューブ群の一部を示す拡大図である。
【図３】他の実施形態に係る活物質保持用チューブ群を模式的に示す端面図である。
【図４】他の実施形態に係る活物質保持用チューブ群を模式的に示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を適宜参照しながら、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。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。
【００２７】
＜鉛蓄電池＞
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る鉛蓄電池を模式的に示す端面図である。図２は、図１に示す鉛蓄電池の活物質保持用チューブ群を模式的に示す斜視図である。図２（ａ）は、活物質保持用チューブ群を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域Ｐにおける活物質保持用チューブ群の一部を示す拡大図である。
【００２８】
図１に示すように、鉛蓄電池１は、正極１０と、負極２０と、セパレータ３０とを備える鉛蓄電池である。正極１０、負極２０及びセパレータ３０は、電槽（図示せず）内に収容されている。正極１０及び負極２０は、セパレータ３０を介して交互に配置されている。電槽内は、電解液４０で満たされている。
【００２９】
正極１０は、板状であり、例えば、互いに並設された複数の筒状電極（棒状電極）１１から構成される筒状電極群１２で構成される電極（正極板）である。筒状電極１１の数は、例えば２〜１９本である。各筒状電極１１は、活物質保持用のチューブ（活物質保持用チューブ。「ガントレット」とも呼ばれる）１１１と、チューブ１１１内に挿入された芯金（集電体）１１２と、チューブ１１１及び芯金１１２の間に充填された正極材１１３と、を有している。正極材１１３は化成後において正極活物質を含有しており、チューブ１１１は少なくとも活物質（正極活物質）を保持する。
【００３０】
チューブ１１１の軸方向（長手方向）における電槽の底部側の端部（チューブ１１１の下部末端）には、チューブ１１１と芯金１１２とを保持するための連座（図示せず）が取り付けられている。また、チューブ１１１の軸方向における電槽の上部側の端部（芯金１１２を挿入し、且つ、正極材１１３の原料（鉛粉等）を充填するための開口部）に連座（図示せず）が更に取り付けられていてよい。
【００３１】
互いに並設された複数の筒状電極１１のチューブ１１１は、図２に示すように、活物質保持用のチューブ群（活物質保持用チューブ群）１３ａを構成している。すなわち、チューブ群１３ａは、互いに並設された複数のチューブ１１１を含んでいる。
【００３２】
チューブ１１１は、筒状基材（筒状の基材。筒状基材部）１４を備えている。筒状基材１４の軸方向（長手方向）に垂直な断面形状は、円形、楕円形、角丸四角形等であってよい。筒状基材１４の長さＬは、例えば１６０〜４００ｍｍである。筒状基材１４の外径Ｄ１４ａは、例えば５〜１２ｍｍである。筒状基材１４の内径Ｄ１４ｂは、例えば５〜１０ｍｍである。
【００３３】
筒状基材１４は、基材部（一の基材部）１４ａ及び基材部（他の基材部）１４ｂを備える。筒状基材１４は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが互いに接続されて形成されている。図２（ｂ）に示すように、基材部１４ａ及び基材部１４ｂは、互いに対向配置されており、基材部１４ａは筒状基材１４の一方の半周分を構成し、基材部１４ｂは筒状基材１４の他方の半周分を構成している。基材部１４ａ及び基材部１４ｂは、別々の基材（２枚の基材）に由来してよく、折り返された１枚の基材に由来してよい。チューブ１１１では、基材部１４ａ及び基材部１４ｂがそれぞれ筒状基材１４の半周分を構成しているが、必ずしも筒状基材１４の半周分ずつを形成していなくてもよい。
【００３４】
基材部１４ａ，１４ｂを構成する材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂；ガラス繊維、炭化ケイ素、アルミナ等の無機繊維材料などが挙げられる。基材部１４ａ，１４ｂの厚さは、例えばそれぞれ１００〜１０００μｍである。
【００３５】
基材部１４ａ，１４ｂは、多孔質体で形成されており、細孔を有している。基材部１４ａ，１４ｂは、例えば、織布又は不織布で形成されていてよい。基材の平均細孔径は、例えば、１〜５０μｍであってよい。平均細孔径は、細孔分布測定装置（例えば、株式会社島津製作所製、ＡＵＴＯ  ＰＯＲＥ  ＩＶ  ９５２０）によって測定することができる。基材部１４ａ，１４ｂの目付量は、例えば、１００〜２００ｇ／ｍ２であってよい。目付量は、ＪＩＳ  Ｌ１９１３に準拠して測定される単位面積当たりの質量を意味する。
【００３６】
チューブ１１１では、筒状基材１４上に樹脂が保持されていてよい。樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、スチレン樹脂等が挙げられる。樹脂は、筒状基材１４の内表面上若しくは外表面上、又は、筒状基材１４における細孔内の表面上に保持されていてよく、筒状基材１４上に付着していてよい。樹脂は、筒状基材１４上の一部に保持されていてよく、筒状基材１４上の全部に保持されていてよい。
【００３７】
基材部１４ａ及び基材部１４ｂの端部同士は、直線状の接続部１５を介して接続されている。接続部１５は、筒状基材１４の外径Ｄ１４ａ分の略等間隔をおいて互いに略平行に複数配列されている。接続部１５の形状は、連続的な直線状であってよく、断続的な直線状であってよい。接続部１５は、基材部１４ａと基材部１４ｂとを接続する役割を有すると共に、互いに並設されている筒状基材１４同士を接続する役割も有する。接続部１５は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが分離しないように設けられていればよく、例えば、縫合による縫目（縫合部）、融着（溶着）、編込み、織り込み、接着等であってよい。接続部１５が縫目によって形成されている場合、縫目は、本縫い、単環縫い、二重環縫い、偏平縫い等による縫目であってよい。
【００３８】
複数のチューブ１１１の並設方向におけるチューブ群１３ａの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１においては、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの端部に位置する接続部１４ｃが接続部１５から外側を向いて突き出している。チューブ１１１の並設方向における接続部１４ｃの幅Ｗは、例えば０．１〜１１ｍｍであってよい。チューブ１１１の並設方向に直行する方向（チューブ１１１の軸方向）における接続部１４ｃの長さは、チューブ１１１の長さＬと同様であってよい。
【００３９】
基材部１４ａ及び基材部１４ｂは、接続部１４ｃにおいて、互いに固着して接続されており、例えば、融着、接着（接着剤）、溶接等によって互いに接続されている。すなわち、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１４ｃは固着部（例えば融着部）であり、チューブ１１１は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６として、接続部１５に加えて接続部１４ｃを有している。接続部１４ｃにおいて、基材部１４ａ及び基材部１４ｂに由来する部分は、固着（例えば融着）により一体化されている。固着部は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが接触する領域の少なくとも一部に形成されていればよい。例えば、チューブ１１１の軸方向における接続部１４ｃの少なくとも一部に固着部が形成されていればよく、チューブ１１１の軸方向における接続部１４ｃの全体に固着部が形成されていてよい。なお、第１実施形態に係る活物質保持用のチューブの変形例として、接続部１５を設けずに、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを接続部１４ｃのみにより互いに接続してよい。
【００４０】
芯金１１２は、チューブ１１１の中心部においてチューブ１１１の軸方向に沿って配置されている。芯金１１２は、例えば、加圧鋳造法により鋳造して得ることができる。芯金１１２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。当該鉛合金は、セレン、銀、ビスマス等を含んでいてよい。芯金１１２の軸方向（長手方向）に垂直な断面形状は、円形、楕円形等であってよい。芯金１１２の長さは、例えば１７０〜４００ｍｍである。芯金１１２の直径は、例えば２．０〜４．０ｍｍである。
【００４１】
正極材１１３は、化成後において、正極活物質を含有し、必要に応じて添加剤を更に含有することができる。化成後の正極材は、例えば、正極活物質の原料を含む未化成の正極材を化成することで得ることができる。化成後の正極材は、例えば、正極活物質の原料を含む正極材ペーストを熟成及び乾燥することにより未化成の正極材を得た後に未化成の正極材を化成することで得てよい。正極活物質の原料としては、鉛粉、鉛丹等が挙げられる。化成後の正極材における正極活物質としては、二酸化鉛等が挙げられる。
【００４２】
正極材の添加剤としては、補強用短繊維等が挙げられる。補強用短繊維としては、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）等が挙げられる。
【００４３】
負極２０は、板状であり、例えばペースト式負極板である。負極２０は、負極集電体と、当該負極集電体に保持された負極材と、を有する。負極集電体としては、板状の集電体を用いることができる。負極集電体、及び、正極の芯金の組成は、互いに同一であってよく、互いに異なっていてよい。
【００４４】
負極材は、化成後において、負極活物質を含有し、必要に応じて添加剤を更に含有することができる。化成後の負極材は、例えば、負極活物質の原料を含む負極材ペーストを熟成及び乾燥することにより未化成の負極材を得た後に未化成の負極材を化成することで得ることができる。負極活物質の原料としては、鉛粉等が挙げられる。化成後の負極材における負極活物質としては、多孔質の海綿状鉛（Ｓｐｏｎｇｙ  Ｌｅａｄ）等が挙げられる。
【００４５】
負極材の添加剤としては、硫酸バリウム、補強用短繊維、炭素材料（炭素質導電材）、スルホン基及びスルホン酸塩基からなる群より選択される少なくとも一種を有する樹脂（スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂）等が挙げられる。補強用短繊維としては、正極材と同様の補強用短繊維を用いることができる。
【００４６】
炭素材料としては、カーボンブラック、黒鉛等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック（ケッチェンブラック（登録商標）等）、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックなどが挙げられる。
【００４７】
スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂としては、リグニンスルホン酸、リグニンスルホン酸塩、フェノール類とアミノアリールスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合物等が挙げられる。リグニンスルホン酸塩としては、リグニンスルホン酸のアルカリ金属塩等が挙げられる。フェノール類としては、ビスフェノール等のビスフェノール系化合物などが挙げられる。アミノアリールスルホン酸としては、アミノベンゼンスルホン酸、アミノナフタレンスルホン酸等が挙げられる。
【００４８】
セパレータ３０の一方面は、正極１０に接しており、セパレータ３０の他方面は、負極２０に接している。正極１０及び負極２０のそれぞれは、セパレータ３０に挟まれている。正極１０及び負極２０のそれぞれは、二つのセパレータによって挟まれていてよく、折りたたまれた一つのセパレータによって挟まれていてよい。セパレータ３０，３０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。
【００４９】
セパレータの材料としては、正極と負極との電気的な接続を阻止し、電解液を透過させるものであれば特に限定されない。セパレータの材料としては、微多孔性ポリエチレン；ガラス繊維及び合成樹脂の混合物等が挙げられる。
【００５０】
第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法を説明する。第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、例えば、活物質保持用チューブ群を有する電極を正極として備える鉛蓄電池の製造方法である。第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、第１実施形態に係る電極の製造方法により電極を得る工程を備える。第１実施形態に係る電極の製造方法は、第１実施形態に係る活物質保持用のチューブの製造方法により活物質保持用のチューブを得る工程を備える。
【００５１】
第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、例えば、電極（正極及び負極）を得る電極作製工程と、電極を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池を得る組み立て工程とを備える。電極が未化成である場合、電極は、例えば、電極活物質（正極活物質又は負極活物質）の原料等を含む電極材（正極材又は負極材）と、当該電極材を保持する集電体（正極集電体又は負極集電体）とを有している。化成後の電極は、例えば、電極活物質等を含む電極材と、当該電極材からの電流の導電路となり且つ電極材を保持する集電体とを有している。
【００５２】
電極作製工程は、正極作製工程と、負極作製工程とを有している。正極作製工程は、例えば、チューブ作製工程と、仕上げ工程と、を有している。
【００５３】
チューブ作製工程における活物質保持用のチューブの製造方法では、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに固着して筒状基材１４を形成する。例えば、チューブ作製工程では、まず、シート状の２枚の基材を用意する。そして、これらの基材を互いに対向配置させた後、略等間隔（筒状基材１４の外径Ｄ１４ａ分の間隔）をおいて配置された互いに略平行な複数の直線状の接続部（例えば縫合部）１５によって一の基材の基材部１４ａと他の基材の基材部１４ｂとを接続する。そして、隣接する接続部１５間において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間を筒状に形成して筒状基材１４を得る。その後、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの端部に位置する接続部１４ｃとして、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する固着部を得ることにより、筒状基材１４を備えるチューブ１１１を得る。また、これにより、互いに並設された複数のチューブ１１１を含むチューブ群１３ａが得られる。
【００５４】
チューブ群１３ａを形成した際にチューブ１１１の並設方向の端部に不要部（例えば、筒状基材を構成していない基材部）が残存している場合、当該不要部を切断して除去することができる。
【００５５】
基材部１４ａ及び基材部１４ｂの端部に位置する接続部１４ｃとして固着部を得る方法としては、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを固着（例えば溶融）させて固着部（例えば融着部）が形成される方法であれば特に限定されない。固着部として融着部を得る場合、例えば、チューブ１１１の並設方向の端部の不要部を溶断して除去してよい。溶断は、熱、レーザー、超音波等を用いた方法で行ってよい。
【００５６】
筒状基材１４上に樹脂を保持させる場合、例えば、樹脂を含有する液（例えば、樹脂を水に分散させたエマルジョン）を基材に含浸させた後、例えば６０〜１３０℃で１〜３時間乾燥させることができる。樹脂を含有する液を基材に含浸させる操作は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間を筒状に形成する前後のいずれであってよい。
【００５７】
隣接する接続部１５間において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間を筒状に形成して筒状基材１４を得る方法としては、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間に棒状体を挿入して成形する方法；樹脂を含有する液を基材に含浸させた後の乾燥時に基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間を膨張させる方法等が挙げられる。
【００５８】
仕上げ工程では、例えば、チューブ内に挿入された芯金と、チューブ及び芯金の間に充填された正極材と、を有する正極を得る。仕上げ工程では、例えば、正極材の原料と芯金とをチューブ内に供給した後、チューブの下部末端を塞ぐことにより、未化成の正極材を有する正極を得る。仕上げ工程では、例えば、溶媒（水、有機溶媒等）、硫酸、及び、正極材の原料を含むスラリーと、芯金とをチューブ内に供給した後、チューブの下部末端を塞ぐことにより、未化成の正極材を有する正極を得てよい。
【００５９】
負極作製工程では、例えば、負極活物質の原料を含む負極材ペーストを負極集電体（例えば集電体格子（鋳造格子体、エキスパンド格子体等））に充填した後に熟成及び乾燥を行うことにより、未化成の負極材を有する負極を得ることができる。熟成は、例えば、温度３５〜８５℃、湿度５０〜９８ＲＨ％の雰囲気で１５〜６０時間実施することができる。乾燥は、例えば、温度４５〜８０℃で１５〜３０時間実施することができる。
【００６０】
負極材ペーストは、例えば、負極活物質の原料に加えて、上述した添加剤を更に含んでいてよい。負極材ペーストは、溶媒及び硫酸を更に含んでいてよい。溶媒としては、例えば、水及び有機溶媒が挙げられる。
【００６１】
負極材ペーストにおいて、硫酸バリウム、炭素材料、補強用短繊維、スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂等の添加剤を用いる場合、硫酸バリウムの配合量は、例えば、負極活物質の原料１００質量部に対して０．０１〜２質量部である。炭素材料の配合量は、例えば、負極活物質の原料１００質量部に対して０．１〜３質量部である。補強用短繊維の配合量は、例えば、負極活物質の原料１００質量部に対して０．０１〜０．３質量部である。スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂の配合量は、例えば、負極活物質の原料１００質量部に対して、樹脂固形分換算で０．０１〜２質量部である。
【００６２】
組み立て工程では、例えば、セパレータを介して未化成の正極及び未化成の負極を積層すると共に、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を得る。この電極群を電槽内に配置して未化成の電池を作製する。次に、未化成の電池に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して鉛蓄電池が得られる。硫酸の比重（化成前）は、例えば１．１００〜１．２６０である。
【００６３】
化成条件及び硫酸の比重は、電極のサイズに応じて調整することができる。また、化成処理は、組み立て工程後に実施されることに限られず、電極作製工程において実施されてよい（タンク化成）。
【００６４】
第１実施形態に係る活物質保持用のチューブ１１１では、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが互いに固着していることにより、電極材が通過し得る空間が基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６に形成されていたとしても、当該空間が固着物（例えば融着物）により塞がれる。また、基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６における密着性に優れるため、鉛蓄電池１の充放電中にチューブ１１１内の内圧が高まる等の場合であっても、チューブ１１１が膨張して基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６が破損することが抑制される。これらにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。
【００６５】
また、第１実施形態では、チューブ１１１が、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６として接続部１４ｃ及び接続部１５の双方を有している。この場合、接続部１６における基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の密着性が更に優れるため、鉛蓄電池１の充放電中にチューブ１１１内の内圧が高まる等の場合であっても、チューブ１１１が膨張して基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６が破損することが更に抑制される。これにより、電解液への電極材の漏洩を更に抑制することができることから、サイクル特性を更に向上させることができる。
【００６６】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る鉛蓄電池について説明する。第１実施形態に係る鉛蓄電池１と対応する構成及び部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６７】
図３は、第２実施形態に係る鉛蓄電池における活物質保持用のチューブ群を模式的に示す端面図である。第２実施形態では、チューブ群１３ｂに含まれるチューブ１１１ａの構成が第１実施形態に係る活物質保持用のチューブ１１１と異なる。すなわち、チューブ１１１ａが、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの接続部１６に接触する被覆部１７を備える。図３に示すように、チューブ１１１ａは、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが互いに接続されて形成された筒状基材１４と、筒状基材１４の外周側において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６に接触する被覆部１７と、を備える。複数のチューブ１１１ａの並設方向におけるチューブ群１３ｂの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１ａの接続部１６は、複数のチューブ１１１ａの並設方向におけるチューブ群１３ｂの外側を向いており、被覆部１７は接続部１６に接触している。接続部１６において基材部１４ａ及び基材部１４ｂは、一体化されることなく別体として配置されている。なお、第２実施形態に係る活物質保持用のチューブの変形例として、接続部１５を設けずに、基材部１４ａ及び基材部１４ｂが互いに接触した接続部１６を被覆部１７によって固定してよい。
【００６８】
被覆部１７は、接着剤を含んでいてよい。接着剤は、アクリル樹脂又はメタクリル樹脂を含むアクリル系接着剤；シリコーン樹脂を含むシリコーン系接着剤；ウレタン樹脂を含むウレタン系接着剤；エポキシ樹脂を含むエポキシ系樹脂；フェノール樹脂を含むフェノール系樹脂等であってよい。接着剤としては、硬化性の接着剤を用いてよい。
【００６９】
被覆部１７は、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの接続部１６に接触し被覆していればよく、図３に示すように、接続部１６の周囲全体を覆うように配置されていてよい。被覆部１７は、チューブ１１１の軸方向の少なくとも一部に配置されていればよく、チューブ１１１の軸方向の全体に配置されていてよい。被覆部１７は、接続部１６において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの間に介在していてよく、基材部１４ａ及び基材部１４ｂに含浸されていてよい。
【００７０】
第２実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法を説明する。第２実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、例えば、活物質保持用チューブ群を有する電極を正極として備える鉛蓄電池の製造方法である。第２実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、第２実施形態に係る電極の製造方法により電極を得る工程を備える。第２実施形態に係る電極の製造方法は、第２実施形態に係る活物質保持用のチューブの製造方法により活物質保持用のチューブを得る工程を備える。
【００７１】
第２実施形態に係る鉛蓄電池は、第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法と同様に、例えば、電極（正極及び負極）を得る電極作製工程と、電極を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池を得る組み立て工程とを備える製造方法により製造される。組み立て工程は、第１実施形態と同様の方法であってよい。電極作製工程における負極作製工程は、第１実施形態と同様の工程であってよい。正極作製工程における仕上げ工程も、第１実施形態と同様の工程であってよい。
【００７２】
第２実施形態のチューブ作製工程における活物質保持用のチューブの製造方法では、筒状基材１４の外周側において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６に接触する被覆部１７を形成する。例えば、接続部（例えば縫合部）１５によって一の基材の基材部１４ａと他の基材の基材部１４ｂとを接続して接続部１６を得た後、基材部１４ａ及び基材部１４ｂの接続部１６に接触する被覆部１７を形成する。被覆部１７として接着剤を用いる場合、接着剤を接続部１６に塗布することにより被覆部１７を得ることができる。接着剤を接続部１６に塗布した後に接着剤を硬化させてよい。
【００７３】
第２実施形態に係る活物質保持用のチューブ１１１ａでは、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６に被覆部１７が接触していることにより、電極材が通過し得る空間が基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６に形成されていたとしても、当該空間から外部へ電極材が漏洩することが被覆部１７によって抑制される。これにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。
【００７４】
また、第２実施形態では、被覆部１７が接続部１６の周囲全体を覆うように配置されている。これにより、電解液への電極材の漏洩を更に抑制することができることから、サイクル特性を更に向上させることができる。
【００７５】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る鉛蓄電池について説明する。第１実施形態に係る鉛蓄電池１と対応する構成及び部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７６】
図４は、第３実施形態に係る鉛蓄電池における活物質保持用のチューブ群を模式的に示す端面図である。第３実施形態では、チューブ群１３ｃに含まれるチューブ１１１ｂの構成が第１実施形態に係る活物質保持用のチューブ１１１と異なる。すなわち、複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１ｂにおいて、図４に示すように、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６が、複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの外側を向いていると共に被覆部１８により被覆されている。
【００７７】
図４に示すように、被覆部１８は、筒状部１９を有している。筒状部１９は、例えば袋状である。筒状部１９は、基材部（一の基材部）１９ａと基材部（他の基材部）１９ｂとが互いに接続されて形成されており、基材部１９ａと、基材部１９ｂと、基材部１９ａ及び基材部１９ｂを互いに接続する接続部１９ｃと、を有している。基材部１９ａ及び基材部１９ｂは、互いに対向配置されており、基材部１９ａは筒状部１９の一方の半周分を構成し、基材部１９ｂは筒状部１９の他方の半周分を構成している。筒状部１９では、基材部１９ａ及び基材部１９ｂがそれぞれ筒状部１９の半周分を構成しているが、必ずしも筒状部１９の半周分ずつを形成していなくてもよい。
【００７８】
基材部１９ａ及び基材部１９ｂは、チューブ１１１ｂの筒状基材１４と同一の材料で形成されていてよく、異なる材料で形成されていてよい。基材部１９ａ及び基材部１９ｂは、チューブ１１１ｂの筒状基材１４と一体であってよく、筒状基材１４と別体であってよい。すなわち、被覆部１８は、筒状基材１４と連続する部材の一部であってよく、筒状基材１４と異なる部材であってよい。
【００７９】
筒状部１９は、例えば、チューブ１１１ｂの筒状基材１４の長手方向に沿って延在している。すなわち、筒状部１９は、複数のチューブ１１１ｂの並設方向に沿ってチューブ１１１ｂと併設されている。複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１ｂの筒状基材１４の接続部１６は、筒状部１９の内面（図４では、接続部１９ｃが構成する内面）に対向した状態で当該内面に被覆されている。
【００８０】
図４では、例えば、縫合によって基材部１９ａ及び基材部１９ｂが互いに接続されて接続部１９ｃが形成されている。接続部１９ｃは、複数のチューブ１１１ｂの並設方向においてチューブ１１１ｂに対して反対側に配置されている。接続部１９ｃは、基材部１９ａ及び基材部１９ｂを互いに接続していればよく、縫合部、融着部、接着剤等のいずれであってよい。縫合部及び／又は融着部としては、第１実施形態において上述した構成を用いることができる。接着剤としては、第２実施形態において上述した構成を用いることができる。
【００８１】
筒状部１９の内径Ｄ１９は、１．０ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上又は４．０ｍｍ以上であってよい。筒状部１９の内径Ｄ１９は、１１．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は１．０ｍｍ以下であってよい。筒状部１９の内径Ｄ１９は、例えば筒状部１９の内部の最大径である。筒状部１９の内径Ｄ１９は、筒状基材１４の内径Ｄ１４ｂより小さくてよい。
【００８２】
第３実施形態では、複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１ｂにおける筒状基材１４の内部に芯金が配置され、筒状基材１４及び芯金の間に電極材が充填されている。例えば、図１の構成のように、チューブ群１３ｃの全てのチューブ１１１ｂにおける筒状基材１４内に芯金及び電極材が配置されている。一方、筒状部１９の内部には、芯金及び電極材が配置されていない。
【００８３】
第３実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法を説明する。第３実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、例えば、活物質保持用チューブ群を有する電極を正極として備える鉛蓄電池の製造方法である。第３実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法は、第３実施形態に係る電極の製造方法により電極を得る工程を備える。第３実施形態に係る電極の製造方法は、第３実施形態に係る活物質保持用のチューブの製造方法により活物質保持用のチューブを得る工程を備える。
【００８４】
第３実施形態に係る鉛蓄電池は、第１実施形態に係る鉛蓄電池の製造方法と同様に、例えば、電極（正極及び負極）を得る電極作製工程と、電極を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池を得る組み立て工程とを備える製造方法により製造される。組み立て工程は、第１実施形態と同様の方法であってよい。電極作製工程における負極作製工程は、第１実施形態と同様の工程であってよい。正極作製工程における仕上げ工程も、第１実施形態と同様の工程であってよい。なお、仕上げ工程では、筒状部１９内に芯金を配置しない。
【００８５】
第３実施形態のチューブ作製工程における活物質保持用のチューブの製造方法では、複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの両端部の少なくとも一方に配置されたチューブ１１１ｂにおける筒状基材１４において、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６が複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの外側を向いた状態で当該接続部１６を被覆する被覆部１７を形成する。例えば、筒状基材１４を構成しない基材部として、基材部１９ａ及び基材部１９ｂがチューブ１１１の並設方向の端部に残存するように、接続部（例えば縫合部）１６によって一の基材の基材部１４ａと他の基材の基材部１４ｂとを接続した後、基材部１９ａ及び基材部１９ｂを互いに接続して筒状部１９を形成する。基材部１９ａ及び基材部１９ｂの接続方法は、縫合、融着、接着剤の配置等のいずれであってよい。
【００８６】
第３実施形態に係る活物質保持用のチューブ１１１ｂでは、基材部１４ａ及び基材部１４ｂを互いに接続する接続部１６が複数のチューブ１１１ｂの並設方向におけるチューブ群１３ｃの外側を向いているものの、接続部１６が被覆部１８により被覆されていることにより、電極材が通過し得る空間が基材部１４ａ及び基材部１４ｂ同士の接続部１６に形成されていたとしても、当該空間から外部へ電極材が漏洩することが被覆部１８によって抑制される。これにより、電解液への電極材の漏洩を抑制することができることから、サイクル特性を向上させることができる。
【００８７】
また、第３実施形態では、被覆部１８が筒状部１９を有している。この場合、接続部１６から電極材が漏洩したとしても、漏洩した電極材が筒状部１９中に捕捉され、電解液への電極材の漏洩が更に抑制される。さらに、第３実施形態では、電極材が充填されたチューブ１１１ｂよりも筒状部１９の内部の内圧が上昇しにくいため、筒状部１９が膨張して接続部１９ｃが破損しづらいことから、電解液への電極材の漏洩が更に抑制される。これらにより、サイクル特性を更に向上させることができる。
【００８８】
さらに、第３実施形態では、筒状部１９の内径Ｄ１９が筒状基材１４の内径Ｄ１４ｂより小さい。この場合、筒状部１９の占めるスペースを小さくすることができるため、電極を過度に大きくする必要がなくなる。
【００８９】
＜電気車＞
上述の各鉛蓄電池は、電気車に用いることができる。本実施形態に係る電気車は、上述の鉛蓄電池を備える。本実施形態に係る電気車の製造方法は、上述の鉛蓄電池の製造方法により鉛蓄電池を得る工程を備える。本実施形態に係る電気車の製造方法は、例えば、上述の鉛蓄電池の製造方法により鉛蓄電池を得る工程と、前記鉛蓄電池を含む構成部材を組み立てて電気車を得る工程とを備えている。電気車としては、フォークリフト、ゴルフカート等が挙げられる。本実施形態によれば、電気車に用いられる活物質保持用チューブ、活物質保持用チューブ群、電極及び鉛蓄電池が提供され、例えば、フォークリフトに用いられる活物質保持用チューブ、活物質保持用チューブ群、電極及び鉛蓄電池が提供される。
【符号の説明】
【００９０】
１…鉛蓄電池、１０…正極（電極）、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…チューブ群（活物質保持用チューブ群）、１４…筒状基材、１４ａ…基材部（一の基材部）、１４ｂ…基材部（他の基材部）、１６…接続部、１７，１８……被覆部、１９…筒状部、１１１，１１１ａ，１１１ｂ…チューブ（活物質保持用チューブ）、１１２…芯金。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2019130507.tif 000008
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