(57)【要約】【課題】電極材の充填性を向上できると共に、充填される電極材の体積を向上できる格子体及び鉛蓄電池を提供する。【解決手段】格子体２０は、鉛蓄電池１の電極板に用いられ、電極材ペーストＰが充填される。格子体２０は、Ｘ軸方向に沿って延びる第１格子骨２９ｘと、Ｘ軸方向に沿って延び、第１格子骨に対してＺ軸方向に並ぶ第２格子骨２９ｙと、を備える。第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙは、Ｘ軸方向と交差する断面視において、Ｙ軸方向における一方側及び他方側の双方に山型に突出する断面形状を有する。第１格子骨２９ｘの断面形状では、Ｙ軸方向における一方側の突出量が他方側の突出量よりも少ない。第２格子骨２９ｙの断面形状では、Ｙ軸方向における他方側の突出量が一方側の突出量よりも少ない。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池の電極板に用いられ、電極材が充填される格子体であって、
第１方向に沿って延びる第１格子骨と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１格子骨に対して前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ第２格子骨と、を備え、
前記第１及び第２格子骨は、前記第１方向と交差する断面視において、前記第１及び第２方向と直交する第３方向における一方側及び他方側の双方に山型に突出する断面形状を有し、
前記第１格子骨の前記断面形状では、前記第３方向における一方側の突出量が、前記第３方向における他方側の突出量よりも少なく、
前記第２格子骨の前記断面形状では、前記第３方向における他方側の突出量が、前記第３方向における一方側の突出量よりも少ない、格子体。
【請求項２】
前記第１及び第２格子骨を複数備え、
複数の前記第１及び第２格子骨は、前記第２方向に沿って交互に並べられている、請求項１に記載の格子体。
【請求項３】
前記第１方向に沿って延びる第３格子骨を複数備え、
前記第１及び第２格子骨は、複数の前記第３格子骨の間に配置され、
前記第１方向と交差する断面視において、前記第３格子骨の断面積は、前記第１及び第２格子骨の断面積よりも大きい、請求項１又は２に記載の格子体。
【請求項４】
前記第１格子骨の前記断面形状は、前記第３方向における一方側よりも前記第３方向における他方側へ尖った凧形であり、
前記第２格子骨の前記断面形状は、前記第３方向における他方側よりも前記第３方向における一方側へ尖った凧形である、請求項１〜３の何れか一項に記載の格子体。
【請求項５】
前記第１格子骨の前記断面形状は、前記第３方向における一方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部、及び、前記第３方向における他方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部を含み、
前記第２格子骨の前記断面形状は、前記第３方向における一方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部、及び、前記第３方向における他方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部を含む、請求項１〜４の何れか一項に記載の格子体。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の格子体、及び当該格子体に充填された電極材を有する正極板と、
請求項１〜５の何れか一項に記載の格子体、及び当該格子体に充填された電極材を有する負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータと、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、格子体及び鉛蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された構造を有する電極群を備える鉛蓄電池が知られている。例えば特許文献１に記載されているように、正極板及び負極板のそれぞれは、複数の格子骨を備える格子体（格子板）に電極材（活物質）を充填することで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０７３５８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
格子体への電極材の充填性が低いと、鉛蓄電池の早期容量低下（Premature  Capacity  Loss：ＰＣＬ）を引き起こす可能性がある。例えば、格子骨の周囲において電極材が充填される側とは反対側への電極材の充填（いわゆる、「電極材の裏回り」）が不十分であると、格子骨が電解液に接触してその界面に抵抗層が生成され、格子骨と電極材との導通が阻害され、ＰＣＬを引き起こす可能性がある。よって、上述した格子体では、電極材の充填性を向上できることが望まれる。
【０００５】
また、上述した格子体では、例えば鉛蓄電池の充放電容量を向上するために、格子骨の体積を低減し、充填される電極材の体積を向上できることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、電極材の充填性を向上できると共に、充填される電極材の体積を向上できる格子体及び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】
本発明に係る格子体は、鉛蓄電池の電極板に用いられ、電極材が充填される格子体であって、第１方向に沿って延びる第１格子骨と、第１方向に沿って延び、第１格子骨に対して第１方向と直交する第２方向に並ぶ第２格子骨と、を備え、第１及び第２格子骨は、第１方向と交差する断面視において、第１及び第２方向と直交する第３方向における一方側及び他方側の双方に山型に突出する断面形状を有し、第１格子骨の断面形状では、第３方向における一方側の突出量が、第３方向における他方側の突出量よりも少なく、第２格子骨の断面形状では、第３方向における他方側の突出量が、第３方向における一方側の突出量よりも少ない。
【０００８】
この格子体では、第１及び第２格子骨は、電極材の充填方向に対応する第３方向の一方側及び他方側に山型に突出する断面形状を有する。よって、充填される電極材の裏回りを良好にし、電極材の充填性を向上することが可能となる。第１及び第２格子骨の当該断面形状では、第３方向の一方側及び他方側の突出量が同等ではなく、これら一方側及び他方側のうちの何れかの突出量が少ない。よって、このような一方側及び他方側の双方に突出する断面形状を採用した場合でも、第１及び第２格子骨の体積を低減することが可能となる。第１格子骨の当該断面形状では、第３方向の一方側の突出量が少ないが、第１格子骨に並ぶ第２格子骨の当該断面形状では、それとは逆に第３方向の他方側の突出量が少ない。よって、第３方向における一方側と他方側との間で電極材の充填が不均一となるのを抑制することが可能となる。以上により、本発明に係る格子体によれば、電極材の充填性を向上できると共に、充填される電極材の体積を向上できる。
【０００９】
本発明に係る格子体は、第１及び第２格子骨を複数備え、複数の第１及び第２格子骨は、第２方向に沿って交互に並べられていてもよい。この構成によれば、第３方向における一方側と他方側との間で電極材の充填が不均一となるのを一層抑制することが可能となり、電極材の充填性を一層向上することができる。
【００１０】
本発明に係る格子体は、第１方向に沿って延びる第３格子骨を複数備え、第１及び第２格子骨は、複数の第３格子骨の間に配置され、第１方向と交差する断面視において、第３格子骨の断面積は、第１及び第２格子骨の断面積よりも大きくてもよい。この構成によれば、第３格子骨により格子体の剛性を高め、その形状を確実に維持することが可能となる。
【００１１】
本発明に係る格子体では、第１格子骨の断面形状は、第３方向における一方側よりも第３方向における他方側へ尖った凧形であり、第２格子骨の断面形状は、第３方向における他方側よりも第３方向における一方側へ尖った凧形であってもよい。この構成によれば、充填される電極材の裏回りを良好にして充填性を向上すること、及び、第１及び第２格子骨の体積を低減して当該電極材の体積を向上することを、効果的に実現できる。
【００１２】
本発明に係る格子体では、第１格子骨の断面形状は、第３方向における一方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部、及び、第３方向における他方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部を含み、第２格子骨の断面形状は、第３方向における一方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部、及び、第３方向における他方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部を含んでいてもよい。この構成によれば、充填される電極材の裏回りを良好にして充填性を向上すること、及び、第１及び第２格子骨の体積を低減して当該電極材の体積を向上することを、効果的に実現できる。
【００１３】
本発明に係る鉛蓄電池は、上記格子体、及び当該格子体に充填された電極材を有する正極板と、上記格子体、及び当該格子体に充填された電極材を有する負極板と、正極板と負極板との間に配置されたセパレータと、を備える。
【００１４】
この鉛蓄電池においても、正極板及び負極板が上述の格子体を有しているため、電極材の充填性を向上できると共に、充填される電極材の体積を向上できるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電極材の充填性を向上できると共に、充填される電極材の体積を向上できる格子体及び鉛蓄電池を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、一実施形態に係る鉛蓄電池を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る格子体の平面図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る格子体基材の平面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る鉛蓄電池の製造装置を示す図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る格子体の一部を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す斜視図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）は、第１変形例に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。図８（ｂ）は、第２変形例に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は、第３変形例に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。図９（ｂ）は、第４変形例に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。図９（ｃ）は、第５変形例に係る第１〜第３格子骨を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同一又は同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
＜鉛蓄電池＞
図１は、一実施形態に係る鉛蓄電池を示す分解斜視図である。図１に示されるように、鉛蓄電池１は、上面が開口している電槽２と、電槽２の開口を塞ぐ蓋３と、電極群４と、を備える。なお、鉛蓄電池１の説明において、蓋３が位置する方向を便宜上、「上」としている。
【００１９】
電槽２及び蓋３は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ、及びポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）で形成されている。蓋３には、正極端子５と、負極端子６と、過剰なガスを電槽２外に排出するための制御弁７と、が設けられている。電槽２の内部には、電極群４と、希硫酸等の電解液と、が収容されている。
【００２０】
電極群４は、正極板９と、負極板１０と、正極板９と負極板１０との間に配置されたセパレータ１１と、を備える。具体的には、電極群４は、正極板９と負極板１０とがセパレータ１１を介して交互に積層された構造を有している。正極板９及び負極板１０は、それらの主面が電槽２の開口面と垂直になるように配置されている。電極群４において、複数の正極板９における各正極格子体１２が有する耳部２３同士は、正極ストラップ１６で一体的に溶接されている。同様に、複数の負極板１０における各負極格子体１４が有する耳部２３同士は、負極ストラップ１７で一体的に溶接されている。正極ストラップ１６は、正極柱１８を介して正極端子５に接続されている。負極ストラップ１７は、負極柱１９を介して負極端子６に接続されている。
【００２１】
正極板９は、正極格子体１２と、正極格子体１２に充填された正極材１３と、を備える。正極格子体１２は、鉛蓄電池１の正極板９に用いられる格子体である。正極格子体１２は、例えば鉛を主成分として含む鉛合金から構成されている。鉛合金は、鉛以外の成分として、アンチモン、錫、カルシウム、及びアルミニウムのうちの一種以上の元素を含んでもよい。鉛合金は、例えばビスマス及び銀の少なくとも何れかをさらに含有してもよい。正極材１３は、正極活物質、及び添加剤等を含む。正極活物質としては、二酸化鉛等が挙げられる。添加剤としては、炭素材料、及び補強用短繊維等が挙げられる。
【００２２】
負極板１０は、負極格子体１４と、負極格子体１４に充填された負極材１５と、を有している。負極格子体１４は、鉛蓄電池１の負極板１０に用いられる格子体である。負極格子体１４は、例えば鉛を主成分として含む鉛合金から構成されている。鉛合金は、鉛以外の成分として、アンチモン、錫、カルシウム、及びアルミニウムのうちの一種以上の元素を含んでもよい。鉛合金は、例えばビスマス及び銀の少なくとも何れかをさらに含有してもよい。負極材１５は、負極活物質、及び添加剤等を含む。負極活物質としては、海綿状鉛（Spongylead）等が挙げられる。添加剤としては、硫酸バリウム、炭素材料、及び補強用短繊維等が挙げられる。
【００２３】
セパレータ１１は、例えば、希硫酸等の電解液を保持する電解液保持体（リテーナ）である。セパレータ１１は、正極板９と負極板１０との間の電気的な接触を阻止しつつ、電解液を保持して硫酸イオン及び水素イオン（プロトン）を透過させる。本実施形態では、セパレータ１１は、板状であるが、例えば正極板９を包むことが可能な袋状であってもよい。
【００２４】
＜格子体＞
次に、正極格子体１２及び負極格子体１４の構成について説明する。図２は、格子体の平面図である。図２に示されるように、格子体２０は、枠体２１と、格子部２２と、耳部２３と、凸部２４と、を備える。
【００２５】
なお、以下の説明では、正極格子体１２と負極格子体１４とは同様の構成を有しているので、ここでは、それらを区別することなく格子体２０として説明する。Ｘ軸方向は、幅方向であって、第１方向に対応する。Ｚ軸方向は、上下方向であって、第１方向と直交する第２方向に対応する。Ｙ軸方向は、厚さ方向であって、第１及び第２方向と直交する第３方向に対応する。
【００２６】
枠体２１は、電極材（正極材１３及び負極材１５）を保持するための内部空間２０ａを規定する。枠体２１は、矩形状の枠である。格子部２２は、内部空間２０ａに設けられ、電極材を保持する。格子部２２は、複数の格子骨２９と、複数の格子骨３０と、を備える。複数の格子骨２９のそれぞれは、Ｘ軸方向に沿って延びる長尺の柱状部材である。複数の格子骨３０のそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って延びる長尺の柱状部材である。複数の格子骨２９と複数の格子骨３０とは、互いに交差しており、格子を成すように配置されている。複数の格子骨２９の詳細については、後述する。耳部２３は、枠体２１の上部に設けられた矩形板状の集電用部材である。凸部２４は、枠体２１の下部に設けられた板状の部材である。
【００２７】
＜鉛蓄電池の製造方法＞
次に、鉛蓄電池１の製造方法について説明する。図３は、格子体基材の平面図である。図４は、鉛蓄電池の製造装置を示す図である。まず、鉛蓄電池１の製造に用いられる格子体基材４０及び製造装置５０を説明する。
【００２８】
図３に示されるように、格子体基材４０は、格子体２０のもととなる部材であり、第１部分４１と第２部分４２とを備える。第１部分４１及び第２部分４２のそれぞれは、枠体２１と、格子部２２と、耳部２３を形成するための突出部４３と、凸部２４と、を備える。つまり、格子体基材４０は、２つの電極板を製造するために用いられる。第１部分４１の突出部４３と第２部分４２の突出部４３とは、互いに反対方向に突出する。第１部分４１の凸部２４と第２部分４２の凸部２４とは、互いに連結されており、連結部４４を成している。
【００２９】
図４に示される製造装置５０は、鉛蓄電池１に用いられる電極板（正極板９及び負極板１０）を製造する装置である。図４に示されるように、製造装置５０は、搬送機５１と、充填機５２と、回収機５３と、プレス機５４と、練合機５９と、を備える。
【００３０】
搬送機５１は、支持面５１ａに載せられた格子体基材４０を搬送方向Ｄ１に沿って搬送する。ここでの搬送機５１は、ベルトコンベアである。練合機５９は、充填機５２の上方に配置されている。練合機５９は、ペースト状の電極材である電極材ペーストＰを生成する。電極材ペーストＰの材料は、例えば鉛粉、希硫酸、水、及び添加剤を含む。練合機５９は、鉛粉、希硫酸、水、及び添加剤を混錬することで、電極材ペーストＰを生成し、電極材ペーストＰを充填機５２の投入口５２ａから充填機５２に供給する。充填機５２は、電極材ペーストＰを格子体基材４０に充填する。充填機５２は、搬送機５１の搬送経路の途中に設けられており、搬送機５１の支持面５１ａの上方に配置されている。充填機５２は、充填機５２の下方を格子体基材４０が通過する際に、格子体基材４０に電極材ペーストＰを充填する。
【００３１】
回収機５３は、搬送機５１とプレス機５４との間に設けられている。回収機５３は、搬送方向Ｄ１において互いに隣り合う２つの格子体基材４０間に充填された電極材ペーストＰを受け取り、受け取った電極材ペーストＰを投入口５２ａから充填機５２に投入する。
【００３２】
プレス機５４は、搬送機５１の搬送方向Ｄ１における下流に設けられている。プレス機５４は、一対のプレスロール５５ａ，５５ｂと、一対のプレスロール５６ａ，５６ｂと、一対のプレスロール５７ａ，５７ｂと、複数の搬送ロール５８と、を備える。一対のプレスロール５５ａ，５５ｂ、一対のプレスロール５６ａ，５６ｂ、及び一対のプレスロール５７ａ，５７ｂは、その順に上流から搬送方向Ｄ１に沿って配列されている。プレスロール５５ａ及びプレスロール５５ｂ、プレスロール５６ａ及びプレスロール５６ｂ、並びに、プレスロール５７ａ及びプレスロール５７ｂは、それぞれ上下方向Ｄ３において互いに対向するように配置されている。搬送ロール５８は、格子体基材４０の搬送を補助するロールであり、プレスロール５５ａ，５５ｂの上流、プレスロール５５ａ，５５ｂとプレスロール５６ａ，５６ｂとの間、プレスロール５６ａ，５６ｂとプレスロール５７ａ，５７ｂとの間、及びプレスロール５７ａ，５７ｂの下流に設けられている。
【００３３】
鉛蓄電池１の製造方法は、電極板製造工程及び組立工程を備える。電極板製造工程は、電極板（正極板９及び負極板１０）を得る工程であって、準備工程、充填工程、プレス工程、熟成工程、乾燥工程、及び切断工程を含む。
【００３４】
まず、格子体２０のもととなる格子体基材４０を準備する準備工程が行われる。準備工程では、格子体基材４０は、例えば鋳造によって作製される。準備工程では、格子体基材４０の形状に対応するキャビティを構成する金型（固定型及び可動型）が準備される。固定型と可動型とを合わせることによって形成されるキャビティに、溶融した鉛合金が流し込まれる。鉛合金が冷却されることで、当該鉛合金が固化する。これにより、格子体鋳物が形成される。その後、格子体鋳物が金型から抜き出される。このようにして、格子体基材４０が得られる。
【００３５】
続いて、格子体基材４０を搬送方向Ｄ１に沿って搬送しながら、電極材ペーストＰを格子体基材４０に充填する充填工程が行われる。充填工程では、まず、複数の格子体基材４０が１つずつ順に一定の間隔で搬送機５１の支持面５１ａに載置される。これにより、搬送機５１は、搬送方向Ｄ１に格子体基材４０を順に間欠搬送する。搬送方向Ｄ１において互いに隣り合う２つの格子体基材４０間には、間隙Ｇが形成される。このとき、格子体基材４０の幅方向Ｄ２における両端と中央部とはマスクで覆われている。この状態で、充填機５２の下方を格子体基材４０が通過する際に、充填機５２によって格子体基材４０に電極材ペーストＰが充填される。具体的には、第１部分４１の内部空間２０ａ及び第２部分４２の内部空間２０ａに電極材ペーストＰが充填される。また、間隙Ｇにも電極材ペーストＰが充填される。そして、格子体基材４０が搬送機５１の端部５１ｂまで搬送されると、搬送機５１の支持面５１ａからプレス機５４の搬送ロール５８に格子体基材４０が受け渡される。
【００３６】
続いて、格子体基材４０に充填された電極材ペーストＰをプレスするプレス工程が行われる。プレス工程では、プレスロール５５ａ，５５ｂで格子体基材４０を上下方向Ｄ３に挟み込むことにより、電極材ペーストＰに圧力が加えられる。プレスロール５６ａ，５６ｂで格子体基材４０を上下方向Ｄ３に挟み込むことにより、電極材ペーストＰにさらに圧力が加えられる。プレスロール５７ａ，５７ｂで格子体基材４０を上下方向Ｄ３に挟み込むことにより、電極材ペーストＰにさらに圧力が加えられる。３段のプレスロールにより、格子体基材４０の格子部２２において、電極材ペーストＰが充填される充填側から充填側の反対側まで電極材ペーストＰが充填され、電極材ペーストＰの充填性が高められる。格子体基材４０に充填された電極材ペーストＰの厚さが均一にされると共に、電極材ペーストＰが格子部２２に物理的に密着される。なお、プレス工程の後に研磨が行われ、枠体２１に堆積した電極材ペーストＰが除去されてもよい。
【００３７】
続いて、電極材ペーストＰが充填された格子体基材４０を熟成する熟成工程が行われる。熟成は、例えば、温度が３７〜４３℃、相対湿度が９２〜９８％の環境下で、２４時間程度行われる。続いて、電極材ペーストＰが充填された格子体基材４０を乾燥する乾燥工程が行われる。乾燥は、例えば、温度が３５〜４５℃の環境下で、１２〜４０時間程度行われる。なお、格子体基材４０は、両端の突出部４３が不図示の支持部材で支持された状態で熟成及び乾燥が行われる。
【００３８】
続いて、格子体基材４０を切断する切断工程が行われる。切断工程では、格子体基材４０の突出部４３が打ち抜かれて耳部２３が形成されると共に、格子体基材４０の連結部４４が搬送方向Ｄ１に沿って切断される。これにより、未化成の電極板が得られる。本実施形態では、１枚の格子体基材４０から２つの電極板が得られる。格子体基材４０の切断には、例えば、ロータリーカッターが用いられる。切断工程では、研磨が行われ、枠体２１に堆積した電極材ペーストＰが除去されてもよい。
【００３９】
続いて、電極板を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池１を得る組立工程が行われる。組立工程では、未化成の正極板及び未化成の負極板がセパレータ１１を介して交互に積層され、正極格子体１２の耳部２３同士が正極ストラップ１６で連結（溶接）されると共に、負極格子体１４の耳部２３同士が負極ストラップ１７で連結（溶接）される。これにより、電極群４が得られる。電極群４が電槽２内に収容されることで、未化成の電池が作製される。未化成の電池に電解液が注入され、直流電流が印加されることで電槽化成が行われる。そして、化成後の電解液の比重が適切な比重に調整される。以上により、鉛蓄電池１が得られる。
【００４０】
＜格子骨の詳細構成＞
次に、図２に示される格子骨２９の詳細構成について説明する。図５は、格子体の一部を示す斜視図である。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す斜視図である。図７は、図５の第１〜第３格子骨を示す断面図である。図５〜図７に示されるように、格子骨２９は、第１格子骨２９ｘ、第２格子骨２９ｙ及び第３格子骨２９ｚを含む。第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙは、いわゆる細骨であって、Ｘ軸方向に沿って延びる。第３格子骨２９ｚは、いわゆるガイド格子であって、Ｘ軸方向に沿って延びる。
【００４１】
第１〜第３格子骨２９ｘ，２９ｙ，２９ｚは、多角柱形状を呈する。第１〜第３格子骨２９ｘ，２９ｙ，２９ｚは、格子体２０におけるＹ軸方向の中心に位置するＸＺ面としての基準面（以下、単に「基準面」ともいう）に対して、Ｙ軸方向の一方側（固定側）と他方側（可動側）とのそれぞれに突出する形状を呈する。第１〜第３格子骨２９ｘ，２９ｙ，２９ｚは、ＸＺ面に対して傾斜する傾斜面を有する。
【００４２】
本実施形態の格子体２０では、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙは、Ｘ軸方向と直交（交差）する断面視において、Ｙ軸方向における一方側（図示下側）及び他方側（図示上側）の双方に山型に突出する断面形状を有する。一方側又は他方側に山型に突出する形状は、一方側又は他方側に行くに連れて幅が狭まるような凸形状を含む。山型に突出する形状は、稜線部を有する山形状、膨出形状ないし隆起形状を含む。以下、Ｘ軸方向と直交する断面の形状を、単に「断面形状」ともいう。
【００４３】
第１格子骨２９ｘの断面形状では、Ｙ軸方向における一方側の突出量が、Ｙ軸方向における他方側の突出量よりも少ない。換言すると、格子体２０のＹ軸方向における中心線から一方側の突出長が、当該中心線からの他方側の突出長よりも少ない。第１格子骨２９ｘは、基準面よりもＹ軸方向の一方側と他方側とが非対称な形状である。第１格子骨２９ｘの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側よりもＹ軸方向における他方側へ尖った凧形である。第１格子骨２９ｘの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部Ａ１、及び、Ｙ軸方向における他方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部Ｏ１を含む。
【００４４】
第１格子骨２９ｘの断面形状に係る断面積は、第２格子骨２９ｙの断面形状に係る断面積と同じである。第１格子骨２９ｘの断面形状に係る断面積は、第３格子骨２９ｚの断面形状に係る断面積よりも小さい。第１格子骨２９ｘの当該断面積は、長期使用による腐食に耐え得る面積を有する。
【００４５】
第２格子骨２９ｙの断面形状では、Ｙ軸方向における他方側の突出量が、Ｙ軸方向における一方側の突出量よりも少ない。換言すると、格子体２０のＹ軸方向における中心線から他方側の突出長が、当該中心線からの一方側の突出長よりも少ない。第２格子骨２９ｙは、基準面よりもＹ軸方向の一方側と他方側とが非対称な形状である。第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向における他方側よりもＹ軸方向における一方側へ尖った凧形である。第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部Ｏ２、及び、Ｙ軸方向における他方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部Ａ２を含む。第１格子骨２９ｘの断面形状は、第２格子骨２９ｙの断面形状をＹ軸方向に反転させた形状である。
【００４６】
第２格子骨２９ｙの断面形状に係る断面積は、第１格子骨２９ｘの断面形状に係る断面積と同じである。第２格子骨２９ｙの断面形状に係る断面積は、第３格子骨２９ｚの断面形状に係る断面積よりも小さい。第２格子骨２９ｙの当該断面積は、長期使用による腐食に耐え得る面積を有する。
【００４７】
第３格子骨２９ｚの断面形状では、Ｙ軸方向における一方側の突出量と他方側の突出量とが同じである。換言すると、格子体２０のＹ軸方向における中心線から一方側の突出量と他方側の突出長とが等しい。第３格子骨２９ｚは、基準面よりもＹ軸方向の一方側と他方側とが非対称な形状である。第３格子骨２９ｚは、Ｙ軸方向における一方側及び他方側の双方に山型に突出する断面形状を有する。第３格子骨２９ｚの断面形状では、Ｙ軸方向の可動側である他方側の山型が、Ｙ方向の固定側である一方側の山型よりも尖っている。第３格子骨２９ｚの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側及び他方側に尖った略菱形である。第３格子骨２９ｚの断面形状に係る断面積は、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの断面形状に係る断面積よりも大きい。第３格子骨２９ｚの当該断面積は、長期使用による腐食に耐え得る面積を有する。
【００４８】
第２格子骨２９ｙは、第１格子骨２９ｘに対してＺ軸方向に並ぶ。第３格子骨２９ｚは、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙに対してＺ軸方向に並ぶ。具体的には、複数の第３格子骨２９ｚがＺ軸方向に沿って並べられている。複数の第３格子骨２９ｚのうち隣接する一対の第３格子骨２９ｚの間には、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙが複数配置されている。複数の第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙは、Ｚ軸方向に沿って交互に並べられている（配列されている）。つまり、格子骨２９は、隣接して交互に並ぶ第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙを、隣接する一対の第３格子骨２９ｚの間に含む。
【００４９】
以上、格子体２０及び鉛蓄電池１では、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙは、電極材ペーストＰを充填する方向である充填方向に対応するＹ軸方向の一方側及び他方側に山型に突出する断面形状を有する。よって、充填される電極材ペーストＰを第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの外面に沿って流動させることができ（図７参照）、電極材ペーストＰの裏回りを良好にすることができる。電極材ペーストＰの充填性を向上することが可能となる。
【００５０】
第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの断面形状では、Ｙ軸方向における一方側及び他方側の突出量が同等ではなく、これら一方側及び他方側のうちの何れかの突出量が少ない。よって、一方側及び他方側の双方に突出する断面形状を採用した場合でも、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの体積を低減することが可能となり、充填される電極材ペーストＰの体積を向上することができる。
【００５１】
第１格子骨２９ｘの断面形状では、Ｙ軸方向の一方側の突出量が少ないが、第１格子骨２９ｘの隣に並ぶ第２格子骨２９ｙの断面形状では、それとは逆にＹ軸方向の他方側の突出量が少ない。よって、Ｙ軸方向の一方側と他方側との間において、格子骨２９の突出量が偏ってしまうことを抑制でき、電極材ペーストＰの充填が偏ってしまうことを抑制でき、電極材ペーストＰの充填が不均一となることを抑制することが可能となる。電極材ペーストＰの充填性を向上することが可能となる。
【００５２】
したがって、格子体２０及び鉛蓄電池１によれば、裏回りを良好にしつつ、鉛量（格子骨２９の体積）と活物質量（電極材ペーストＰの体積）とのバランスを維持し、さらには、格子体２０の表裏面での活物質量のバランス（Ｙ軸方向の一方側と他方側との間における電極材ペーストＰの充填不均一性）をも維持できる。すなわち、電極材ペーストＰの充填性を向上でき、ＰＣＬを抑制することが可能となる。充填される電極材ペーストＰの体積を向上でき、電池容量を向上することが可能となる。
【００５３】
なお、電極材ペーストＰのペースト密度が低い場合には、流動性が上がるため、格子骨２９との密着性が低下することが懸念される。この点、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙでは、複雑な断面形状をしていることから、電極材ペーストＰの保持機能も保ち、密着性を保つことができる。これにより、広範囲のペースト密度（例えば、３．０〜５．２ｇ／ｃｍ３）の電極材ペーストＰを充填することができる。
【００５４】
一般的に、厚みの厚い電極板を備える長寿命サイクル用途の鉛蓄電池では、電極材ペーストＰの格子体２０への充填性が低く、裏回りが悪いことが多い。この点、充填性を向上できる格子体２０は、長寿命サイクル用途へも十分適用できる。例えば格子体２０では、その厚みが１．０ｍｍ〜４．９ｍｍであってもよい。
【００５５】
格子体２０及び鉛蓄電池１では、複数の第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙがＺ軸方向に沿って交互に並べられている。この構成によれば、Ｙ軸方向の一方側と他方側との間において、格子骨２９の突出量が偏ってしまうことを一層抑制でき、電極材ペーストＰの充填が偏ってしまうことを一層抑制でき、電極材ペーストＰの充填が不均一となるのを一層抑制することが可能となる。電極材ペーストＰの充填性を一層向上することができる。
【００５６】
格子体２０及び鉛蓄電池１は、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの断面積よりも大きい断面積の第３格子骨２９ｚを複数備える。この構成によれば、第３格子骨２９ｚにより格子体２０の剛性を高め、格子体２０の形状を確実に維持することが可能となる。
【００５７】
格子体２０及び鉛蓄電池１では、第１格子骨２９ｘの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側よりも他方側へ尖った凧形であり、第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向における他方側よりも第３方向における一方側へ尖った凧形である。この構成によれば、充填される電極材ペーストＰの裏回りを良好にして充填性を向上すること、及び、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの体積を低減して電極材ペーストＰの体積を向上するという上記作用効果を、効果的に実現できる。
【００５８】
格子体２０及び鉛蓄電池１では、第１格子骨２９ｘの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部Ａ１、及び、Ｙ軸方向における他方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部Ｏ１を含む。第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向における一方側に尖り且つ内角が鋭角の尖部Ｏ２、及び、Ｙ軸方向における他方側に尖り且つ内角が鈍角の尖部Ａ２を含んでいる。この構成によれば、充填される電極材ペーストＰの裏回りを良好にして充填性を向上すること、及び、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの体積を低減して電極材ペーストＰの体積を向上するという上記作用効果を、効果的に実現できる。
【００５９】
ここで、格子骨２９の断面形状と鉛使用量（格子骨２９の体積）との関係に関する評価試験を行った。ここでの評価試験では、断面形状が菱形の格子骨に係る比較例１、断面形状が三角形の格子骨に係る比較例２、及び、断面形状が凧形の格子骨２９に係る実施例を用いた。比較例１の断面形状は、基準面からＹ軸方向の一方側及び他方側に突出するような菱形である。比較例２は、基準面からＹ軸方向の一方側又は他方側の何れかのみに突出するような三角形である。比較例１，２及び実施例の断面形状では、基準面からの突出量は同じとした。菱形の比較例１の鉛使用量を１００％とした。
【００６０】
その結果、断面形状が菱形の比較例１では、電極材ペーストＰの裏回りは良好であるが、鉛使用量は多く、活物質量は少なくなることがわかった。断面形状が三角形の比較例２では、鉛使用量が約９１％と少なくでき、活物質量は多くなるが、電極材ペーストＰの裏回りが悪化することがわかった。断面形状が凧形の実施例では、鉛使用量を約９６％に低減でき、活物質量も維持できつつ、電極材ペーストＰの裏回りは比較例１と同等レベルとなることがわかった。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６２】
上記実施形態において、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの断面形状は、図７に示される形状に限定されず、種々の形状であってもよい。Ｙ軸方向における一方側及び他方側に山型に突出する形状は、例えば図８及び図９に示されるような形状であってもよい。
【００６３】
図８（ａ）に示されるように、格子体２０は、Ｙ軸方向における一方側及び他方側に台形形状（台地形状）で突出する断面形状の第１及び第２格子骨１２９ｘ，１２９ｙを備えていてもよい。図８（ｂ）に示されるように、格子体２０は、Ｙ軸方向における一方側及び他方側に弓状（円弧状）に突出する断面形状の第１及び第２格子骨２２９ｘ，２２９ｙを備えていてもよい。
【００６４】
図９（ａ）に示されるように、格子体２０は、第１及び第２格子骨４２９ｘ，４２９ｙを備えていてもよい。第１及び第２格子骨４２９ｘ，４２９ｙの断面形状は、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙ（図７参照）の断面形状に対してＺ方向における幅が広い。図９（ｂ）に示されるように、格子体２０は、第１及び第２格子骨５２９ｘ，５２９ｙを備えていてもよい。第１及び第２格子骨５２９ｘ，５２９ｙの断面形状は、第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙ（図７参照）の断面形状に対してＺ方向における幅が狭い。
【００６５】
図９（ｃ）に示されるように、格子体２０では、複数の第１格子骨２９ｘがＺ方向に連続するように並べられ、複数の第２格子骨２９ｘがＺ方向に連続するように並べられていてもよい。つまり、少なくとも１組の第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙがＺ軸方向に並んでいればよい。複数の第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの少なくとも一部が、Ｚ軸方向に沿って交互に並べられていればよい。
【００６６】
上記実施形態では、第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向に反転させた場合に第１格子骨２９ｘの断面形状と同じになる形状であるが、このような形状に特に限定されない。第２格子骨２９ｙの断面形状は、Ｙ軸方向に反転させた場合に第１格子骨２９ｘの断面形状と異なる形状であってもよい。第１及び第２格子骨２９ｘ，２９ｙの断面形状は、全く異なる別の多角形形状であってもよい。
【００６７】
上記実施形態において、格子体基材４０は、１つの電極板を製造するために用いられてもよい。つまり、格子体基材４０は、１つの格子体２０のもととなる部材であってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…鉛蓄電池、９…正極板（電極板）、１０…負極板（電極板）、１１…セパレータ、１２…正極格子体（格子体）、１３…正極材（電極材）、１４…負極格子体（格子体）、１５…負極材（電極材）、２０…格子体、２０ａ…内部空間、２１…枠体、２２…格子部、２３…耳部、２９…格子骨、２９ｘ…第１格子骨、２９ｙ…第２格子骨、２９ｚ…第３格子骨、３０…格子骨、４０…格子体基材、４３…突出部、Ａ１，Ａ２，Ｏ１，Ｏ２…尖部、Ｐ…電極材ペースト（電極材）。
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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