(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛又は鉛合金を主成分とし、互いに略平行な一対の外格子と該外格子と略垂直に位置する一対の外格子とからなる枠格子で囲まれた空間内を、上記一対の外格子のいずれかに略平行に設けられた中格子同士を互いに略垂直に多数交差させて格子状に形成すると共に、上記外格子に一体的に設けられた耳部を備える鉛蓄電池用格子基板であって、上記の耳部が設けられた外格子及び、該外格子に対して略平行な外格子の厚さが、基準となる中格子の厚さ、並びに、上記の耳部が設けられた外格子及び該外格子に対して略平行な外格子以外の外格子の厚さより大きく、かつ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行に設けられた複数の中格子のうちの少なくとも１本の中格子の厚さが、上記の基準となる中格子の厚さより大きい、ここで、基準となる中格子とは、上記の厚さの大きい中格子以外の全ての中格子を言い、かつ、該基準となる中格子は略同一の厚さを有することを特徴とする鉛蓄電池用格子基板。
【請求項２】
上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子に足部が設けられている、請求項１記載の鉛蓄電池用格子基板。
【請求項３】
上記の耳部が設けられた外格子の厚さ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さ、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さが、上記の基準となる中格子の厚さの１．１〜１．７倍である、請求項 １又は２記載の鉛蓄電池用格子基板。
【請求項４】
上記の耳部が設けられた外格子の厚さ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さ、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さが、いずれも同一の厚さであり、かつ、上記の耳部が設けられた外格子及び上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子以外の外格子の厚さ、並びに、上記の基準となる中格子の厚さが、いずれも同一の厚さである、請求項１〜３のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板。
【請求項５】
上記の耳部が設けられた外格子の厚さの大きい部分、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さの大きい部分、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さ方向に対して、活物質の充填面側とその裏面側とに非対称で存在し、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分が、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分より大きい、ここで、上記の基準となる中格子は、その厚さ方向の一端側の端部及び他端側の端部のいずれもが夫々同一平面上に存在し、かつ、上記の各厚さの大きい部分とは、基準となる中格子の厚さ方向の上記二つの側の端部を夫々含む、活物質の充填面側及びその裏面側の夫々の平面から、各厚さの大きい外格子及び中格子の対応する側の端部までの厚さ方向の距離を言う、請求項１〜４のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板。
【請求項６】
上記充填面側に存在する厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さの０．１〜０．２倍であり、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さの０．２〜０．４倍である、請求項５記載の鉛蓄電池用格子基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池用格子基板に関し、更に詳しくは、例えば、自動車用蓄電池等に使用する鉛蓄電池用格子基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池用の格子基板は、固定鋳型と移動鋳型との間に鉛又は鉛合金の溶湯を流し込み鋳造する方法であるブックモールド鋳造法と呼ばれる方法で製造される。この方法で鋳造された格子基板は、通常、左右対称に複数枚の格子基板が連結されている。自動車用蓄電池の格子基板は、産業小型用蓄電池の格子基板に対し、比較的サイズが大きいことから、鋳造性及び作業性等を考慮して、２枚の格子基板が中央部で連結されて１面を構成しているのが一般的である（例えば、図３参照）。この格子基板により電池を組み立てる際には、連結された状態でペースト状鉛活物質を充填機により、格子基板の一方向から充填し、次いで、熟成及び乾燥を施した後、該連結部を切断して、鉛蓄電池用の極板を製造する。電池を組み立てる際には、格子基板１面を２枚に切断するための中央連結部が足部となり、格子基板１面の両側に位置する部分が集電を行う耳部となる。
【０００３】
従来の格子基板を用いてペースト状鉛活物質を充填する際には、格子基板の一方向からの充填では、格子基板の裏面側に活物質が十分にまわり難い。また、通常、放電容量の増大を目的として、格子基板より厚くなるように活物質を充填するため、一方向からの充填では、格子基板の充填面側に活物質が偏り、その裏面側の格子基板がむき出しになってしまうことがあった。このような状態の極板で電池を製造すると、放電時に格子界面に電解液である硫酸が浸み込み、格子界面の活物質のみで反応してしまい、早期に放電容量が低下するという不具合が生じる。また、近年では、電池の長寿命化のため、正極格子に耐食性の合金が集電体として用いられており、熟成・乾燥工程において、格子基板と活物質とを密着させる腐食層が形成され難くなっている。そのため、格子基板を活物質で十分に被覆するような形にならないと、電池組み立て時のハンドリングや実使用時の振動等により、活物質の脱落が発生する危険性が増すので、充填性の向上は特に重要である。また、上記の耐食性の合金では、通常、合金中で機械的強度を高める役割を果たすＣａ量を減らしており、所定温度に所定時間保持する時効処理を行っても機械的な強度は大きくない。従って、活物質の充填に際して、ペースト状活物質が、充填機から格子基板の進行方向に対して垂直に吐出されるため、一方向からの活物質の充填では、摩擦により格子基板に反りや歪みが発生し、それにより、充填機と基板搬送装置、例えば、ベルトコンベアーとの間で格子基板が引っかかってしまい、充填作業がストップしてしまうという問題があった。
【０００４】
上記した格子基板の反りや歪みの発生を防止するために、例えば、格子体の耳側直角方向２辺の親骨の厚みを他の親骨及び子骨の厚みより格子厚さの中心の両側において大とした鉛蓄電池用格子体が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、横方向に伸び縦方向に相対する一対の横枠骨と縦方向に伸び横方向に相対する一対の縦枠骨とを有する枠部と、前記横枠骨及び縦枠骨とそれぞれ平行に伸びるように設けられて前記枠部の内側に格子を形成する複数の横格子骨及び複数の縦格子骨と、前記枠部の一方の横枠骨に一体に形成された集電用耳部とを備えた鉛蓄電池用格子板であって、前記縦格子骨及び横格子骨の少なくとも一方は、鉛蓄電池の所期の寿命期間の間腐食に耐え得る断面積を有する複数の細骨と前記細骨よりも断面積が大きい複数の太骨とを有して、各太骨に隣接する骨が細骨となるように前記太骨と細骨とが配列され、前記複数の太骨は、前記枠部の厚さよりも小さい厚さを有して、それぞれの厚さ方向の一端側の端部及び他端側の端部をそれぞれ前記枠部の厚さ方向の一端側の端面及び他端側の端面よりも厚さ方向の内側に位置させ、かつそれぞれの厚さ方向の一端側の端部を同一平面上に位置させた状態で配置され、前記細骨の幅及び厚さはそれぞれ前記太骨の幅及び厚さよりも小さく設定され、前記複数の細骨は、それぞれの厚さ方向の一端側の端部を前記複数の太骨の厚さ方向の一端側の端部が配置された平面の位置を超えない範囲で前記複数の太骨の厚さ方向の一端側の端部が配置された平面寄りに偏った位置に位置させた状態で設けられている、鉛蓄電池用格子板が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６０−３７１７３号公報
【特許文献２】特許第４９００６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、活物質の充填時に生ずる格子基板の反り及び歪みを抑制して、活物質の充填作業を効率良く行うことができるばかりではなく、活物質の充填性をも向上せしめ、加えて、電池の寿命を向上させ得る鉛蓄電池用格子基板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、従来技術の鉛蓄電池用格子基板において、活物質の充填時に反りや歪みが発生するのは、外格子及び中格子の厚さが比較的薄く、かつ、均等であることによるものではないかと考えた。しかし、外格子及び中格子の厚さを大きくすれば、反りや歪みの発生を抑制することはできるが、格子基板自体が嵩張りかつ重くなって電池製造等に支障を生ずるばかりではなく、コスト高にもつながる。そこで、上記の特許文献１及び２のような鉛蓄電池用格子基板について検討した。その結果、特許文献１の格子基板では、ある程度、反りや歪みの発生を防止することはできるが、その一方で、ベルトコンベアー上に格子基板を並べて、連続的に活物質充填機により活物質を充填する方法では、該格子基板に活物質を十分かつ良好に充填できないことが多々あることが分かった。また、特許文献２の格子基板では、やはり、十分には反りや歪みの発生を防止することができなかったことがあったのみならず、特許文献１の格子基板と同様に、ベルトコンベアー上に並べて、連続的に活物質充填機により活物質を充填する方法では、該格子基板に活物質を十分かつ良好に充填できないことがあることが分かった。そこで、これら原因が何にあるのかを、本発明者は、更に詳細に検討した。その結果、活物質の充填時に生ずる反りや歪みの発生を防止するためには、中格子の厚さのみを大きくすることでは十分ではなく、むしろ外格子の厚さを大きくすることが、まず、必要であることを見出した。しかし、単に外格子の厚さを大きくするだけでは、ベルトコンベアー上に並べて、連続的に活物質充填機により活物質を充填する方法においては、特許文献１の格子基板におけるように活物質を十分かつ良好に充填できない。そこで、更に検討を加えたところ、格子基板がベルトコンベアーにより流れる際に、その流れ方向に平行に位置する外格子を、その流れ方向に垂直に位置する外格子と比較して厚くすれば、活物質充填機に逆らうことなくして、円滑に活物質を充填し得るばかりではなく、同時に格子基板の反りや歪みの発生をも効果的に回避し得ることを見出した。加えて、中格子についても、外格子と同一の技術思想により、その流れ方向に平行に位置する中格子のみの厚さを大きくすれば、やはり、円滑に活物質を充填し得るばかりではなく、同時に格子基板の反りや歪みの発生を更に効果的に回避し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
即ち、本発明は、
（１）鉛又は鉛合金を主成分とし、互いに略平行な一対の外格子と該外格子と略垂直に位置する一対の外格子とからなる枠格子で囲まれた空間内を、上記一対の外格子のいずれかに略平行に設けられた中格子同士を互いに略垂直に多数交差させて格子状に形成すると共に、上記外格子に一体的に設けられた耳部を備える鉛蓄電池用格子基板であって、上記の耳部が設けられた外格子及び、該外格子に対して略平行な外格子の厚さが、基準となる中格子の厚さ、並びに、上記の耳部が設けられた外格子及び該外格子に対して略平行な外格子以外の外格子の厚さより大きく、かつ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行に設けられた複数の中格子のうちの少なくとも１本の中格子の厚さが、上記の基準となる中格子の厚さより大きい、ここで、基準となる中格子とは、上記の厚さの大きい中格子以外の全ての中格子を言い、かつ、該基準となる中格子は略同一の厚さを有することを特徴とする鉛蓄電池用格子基板である。
【００１０】
好ましい態様として、
（２）上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子に足部が設けられている、上記（１）記載の鉛蓄電池用格子基板、
（３）上記の厚さの大きい中格子の本数が、１〜５本である、上記（１）又は（２）記載の鉛蓄電池用格子基板、
（４）上記の厚さの大きい中格子の本数が、１〜３本である、上記（１）又は（２）記載の鉛蓄電池用格子基板、
（５）上記の基準となる中格子の厚さが、０．５〜１．５ｍｍである、上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（６）上記の耳部が設けられた外格子の厚さ、及び上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さが、上記の基準となる中格子の厚さの１．１〜１．７倍である、上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（７）上記の厚さの大きい中格子の厚さが、上記の基準となる中格子の厚さの１．１〜１．７倍である、上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（８）上記の耳部が設けられた外格子の厚さの大きい部分、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さの大きい部分、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さ方向に対して、活物質の充填面側とその裏面側とに非対称で存在し、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分が、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分より大きい、ここで、上記の基準となる中格子は、その厚さ方向の一端側の端部及び他端側の端部のいずれもが夫々同一平面上に存在し、かつ、上記の各厚さの大きい部分とは、基準となる中格子の厚さ方向の上記二つの側の端部を夫々含む、活物質の充填面側及びその裏面側の夫々の平面から、各厚さの大きい外格子及び中格子の対応する側の端部までの厚さ方向の距離を言う、上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（９）上記充填面側に存在する厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さの０．１〜０．２倍であり、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分が、上記の基準となる中格子の厚さの０．２〜０．４倍である、上記（８）記載の鉛蓄電池用格子基板、
（１０）上記の耳部が設けられた外格子の厚さ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さ、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さが、いずれも同一の厚さである、上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（１１）上記の耳部が設けられた外格子及び上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子以外の外格子の厚さ、並びに、上記の厚さの大きい中格子以外の中格子（基準となる中格子）の厚さが、いずれも同一の厚さである、上記（１）〜（１０）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（１２）上記の耳部が設けられた外格子の厚さ、上記の耳部が設けられた外格子に対して略平行な外格子の厚さ、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さにおいて、活物質の充填面側に存在する厚さの大きい部分、及び、その裏面側に存在する厚さの大きい部分が、上記の耳部が設けられた外格子及び上記外格子に対して略平行な外格子と、上記の厚さの大きい中格子との間で互いに同一の厚さである、上記（１）〜（１１）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板、
（１３）上記の耳部が設けられた外格子、上記外格子に対して略平行な外格子、及び、これらの外格子に対して略平行な複数の中格子の長さ方向に移動しつつ、活物質が充填される、上記（１）〜（１２）のいずれか一つに記載の鉛蓄電池用格子基板
を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鉛蓄電池用格子基板は、活物質の充填時に生ずる格子基板の反り及び歪みを抑制することができる故に、充填機による活物質の充填を円滑に実施することができ、充填作業の停止を著しく減少せしめることができる。また、充填に際しての活物質の充填性、即ち、活物質の充填面の裏面側へのまわり込みを良好にすることができる。加えて、かかる本発明の鉛蓄電池用格子基板を使用すると鉛蓄電池の組み立て時において、不良率が低減され得る。また、少なくとも１本の中格子の厚さを他の中格子より厚くする態様を採用することにより、格子基板の耐グロス性を更に向上させることができて、活物質の脱落が抑制される故に、製造された鉛蓄電池の寿命を大きく改善し得る。上記効果は、とりわけ、Ｃａ量を減らした高耐食性合金を使用した格子基板に顕著である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様（鉛蓄電池用格子基板Ｉ）を模式的に示した平面図及び断面図［（イ）−（イ）線で切断）である。
【図２】図２は、本発明の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様（鉛蓄電池用格子基板ＩＩ）を模式的に示した平面図及び断面図［（ロ）−（ロ）線で切断）である。
【図３】図３は、従来の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様（鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩ）を模式的に示した平面図及び断面図［（ハ）−（ハ）線で切断）である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の鉛蓄電池用格子基板を、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施態様である鉛蓄電池用格子基板Ｉを示した平面図（図１の上図）、及び、鉛蓄電池用格子基板Ｉを平面図の（イ）−（イ）線で切断したときの断面図（図１の下図）である。図１の平面図に示すように、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉは、外格子［（ａ）及び（ｂ）、並びに、（ｅ）及び（ｆ）］、中格子［（ｃ）：（ｃ−１）及び（ｃ−２）］、並びに、外格子［（ａ）及び（ｂ）］に一体的に設けられた耳部（１）及び足部（２）を備える。図１の平面図及び断面図において、外格子及び中格子は模式的に示されており、実際には、外格子及び中格子は所定の幅及び所定の断面形状を有しており、また、中格子は所定の本数を有している。鉛蓄電池用格子基板Ｉは、上記のブックモールド鋳造法と呼ばれる方法で製造され、長方形又は正方形の輪郭形状を有している。鉛蓄電池用格子基板Ｉの外枠をなす外格子は、上記の耳部及び足部が設けられた、互いに略平行な一対の外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］と、該外格子と略垂直に位置する一対の外格子（縦外格子）［（ｅ）及び（ｆ）］とから構成される。中格子（ｃ）は、上記の夫々耳部及び足部が設けられた外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］に対して、略平行な複数の中格子（横中格子）（ｃ−１）と、該横中格子と、好ましくは略垂直に交差する複数の中格子（縦中格子）（ｃ−２）とから構成される。本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉは、好ましくは、自動車用蓄電池の格子基板として使用され、図１に示すように、通常、２枚の鉛蓄電池用格子基板Ｉが中央部で連結されて１面を構成している。そして、２枚の鉛蓄電池用格子基板Ｉが中央部で連結された状態で、上記の横外格子［（ａ）及び（ｂ））］、並びに、横中格子（ｃ−１）の長さ方向（図１の矢印１０の方向）に、例えば、ベルトコンベアー上に縦外格子［（ｅ）及び（ｆ）］同士が互いに略平行になるようにして、かつ、該格子基板Ｉの活物質充填面側が上側になるようにして複数面配置して移動しつつ、ペースト状活物質が充填される。ペースト状活物質の充填は、例えば、活物質充填装置により、自動的かつ連続的に行われ、活物質が、活物質充填面に対して略垂直な上部方向から、該格子基板Ｉの充填面側に押し込まれて、格子基板Ｉの格子間に充填される。活物質は、鉛蓄電池用格子基板Ｉの容量を増加させる目的で、好ましくは格子基板Ｉに対して厚塗りされる。格子基板Ｉに対する厚塗り度合いは、充填される活物質量に依存して、好ましくは０．２〜０．５ｍｍの範囲で選択し得る。
【００１４】
上記の夫々耳部及び足部が設けられた、互いに略平行な一対の外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］の厚さは、基準となる中格子の厚さ、並びに、上記の耳部が設けられた外格子及び足部が設けられた外格子以外の外格子（縦外格子）［（ｅ）及び（ｆ）］の厚さより大きい、図１中、厚さの大きい外格子は着色されている。ここで、基準となる中格子とは、全ての中格子を言い、かつ、全ての中格子は略同一の厚さを有すると定義される。図１に示した鉛蓄電池用格子基板Ｉにおいては、基準となる中格子は、全ての中格子（ｃ）、即ち、全ての横中格子（ｃ−１）及び全ての縦中格子（ｃ−２）を言う。上記の横外格子［（ａ）及び（ｂ））］の厚さは、基準となる中格子の厚さの、好ましくは１．１〜１．７倍、より好ましくは１．３〜１．６倍、更に好ましくは１．４〜１．５倍であり、好ましくは０．５０〜２．５０ｍｍ、より好ましくは１．００〜２．００ｍｍ、更に好ましくは１．３０〜１．６０ｍｍである。ここで、横外格子［（ａ）及び（ｂ））］の長辺（横）は、好ましくは８０〜１５０ｍｍであり、短辺（縦）は、好ましくは１．０〜５．０ｍｍである。縦外格子［（ｅ）及び（ｆ）］の寸法は、いずれも、長辺（縦）は、好ましくは１００〜１３０ｍｍであり、短辺（横）は、好ましくは１．０〜５．０ｍｍであり、厚さは、好ましくは０．５〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．２ｍｍである。また、該実施態様においては、中格子（ｃ）、即ち、横中格子（ｃ−１）及び縦中格子（ｃ−２）は、全て略同一の幅及び厚さを有する。中格子（ｃ）の厚さは、好ましくは０．５〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．２ｍｍであり、その幅は、好ましくは０．５〜２．５ｍｍである。横中格子（ｃ−１）の本数は、好ましくは１０〜３０本、より好ましくは１５〜２５本であり、一方、縦中格子（ｃ−２）の本数は、好ましくは３〜１０本、より好ましくは４〜７本である。また、横中格子（ｃ−１）及び縦中格子（ｃ−２）の長さは、各外格子の寸法に依存して適宜決定される。これらの中格子は、外格子の間に略等間隔で配置される。
【００１５】
本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉにおいて、上記の夫々耳部及び足部が設けられた、互いに略平行な一対の外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］は、図１の断面図に示すように、好ましくは、外格子の厚さの大きい部分（Ａ１，Ｂ１）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さ方向に対して、活物質の充填面側とその裏面側とに非対称で存在し、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１）が、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分（Ａ１）より大きい。ここで、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分（Ａ１）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さの、好ましくは０．１〜０．２倍、より好ましくは０．１３〜０．１７倍であり、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さの、好ましくは０．２〜０．４倍、より好ましくは０．２５〜０．３５倍である。裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１）が、上記の下限未満であるとペースト状活物質の裏面側へのまわり込みが悪くなることがある。
【００１６】
図２は、本発明の一実施態様である鉛蓄電池用格子基板ＩＩを示した平面図（図２の上図）、及び、鉛蓄電池用格子基板ＩＩを平面図の（ロ）−（ロ）線で切断したときの断面図（図２の下図）である。該鉛蓄電池用格子基板ＩＩは、上記の鉛蓄電池用格子基板Ｉに加えて、更に、夫々耳部及び足部が設けられた、互いに略平行な一対の外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］に対して略平行な複数の中格子（横中格子）（ｃ−１）うちの少なくとも１本の中格子の厚さを、基準となる中格子の厚さより大きくしたものである。図２の平面図及び断面図においては、図１と同様に、外格子及び中格子は模式的に示されている。また、厚さの大きい格子部分は全て着色している。図２には、複数の横中格子（ｃ−１）のうちの１本の中格子（ｄ）の厚さを大きくしたものを記載している。厚さの大きい中格子（ｄ）の本数は、鉛蓄電池用格子基板ＩＩの横外格子［（ａ）及び（ｂ））］の間隔、並びに、複数の横中格子（ｃ−１）の本数に依存するが、少なくとも1本、好ましくは１〜５本、より好ましくは１〜３本、更に好ましくは１〜２本である。該鉛蓄電池用格子基板ＩＩにおいて、基準となる中格子は、厚さの大きい中格子（ｄ）以外の全ての中格子（ｃ）、即ち、中格子（ｄ）以外の横中格子（ｃ−１）及び全ての縦中格子（ｃ−２）を言う。厚さの大きい中格子（ｄ）の厚さは、基準となる中格子の厚さの好ましくは１．１〜１．７倍、より好ましくは１．３〜１．６倍、更に好ましくは１．４〜１．５倍であり、好ましくは０．５０〜２．５０ｍｍ、より好ましくは１．００〜２．００ｍｍ、更に好ましくは１．３０〜１．６０ｍｍである。厚さの大きい中格子（ｄ）の幅（縦）及び長さ（横）は、他の横中格子（ｃ−１）と同一である。もちろん、図２に示すように、厚さの大きい中格子（ｄ）の両端を支えている外格子［（ｅ）及び（ｆ））］の該中格子（ｄ）の幅に相当する部分も、中格子（ｄ）から延長して、中格子（ｄ）と同一の厚さを有することができる。該鉛蓄電池用格子基板ＩＩにおいて、横外格子［（ａ）及び（ｂ）］、縦外格子［（ｅ）及び（ｆ）］、厚さの大きい中格子（ｄ）以外の横中格子（ｃ−１）、並びに、縦中格子（ｃ−２）の各寸法は、上記の鉛蓄電池用格子基板Ｉと同一である。
【００１７】
本発明の鉛蓄電池用格子基板ＩＩにおいて、上記の夫々耳部及び足部が設けられた、互いに略平行な一対の外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］、並びに、厚さの大きい中格子（ｄ）は、図２の断面図に示すように、好ましくは、上記の横外格子の厚さの大きい部分（Ａ１，Ｂ１）、及び、上記の厚さの大きい中格子の厚さの大きい部分（Ａ２，Ｂ２）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さ方向に対して、活物質の充填面側とその裏面側とに非対称で存在し、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１，Ｂ２）が、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分（Ａ１，Ａ２）より大きい。ここで、上記充填面側に存在する厚さの大きい部分（Ａ１，Ａ２）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さの好ましくは０．１〜０．２倍、より好ましくは０．１３〜０．１７倍であり、上記裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１，Ｂ２）が、上記の基準となる中格子（ｃ）の厚さの好ましくは０．２〜０．４倍、より好ましくは０．２５〜０．３５倍である。上記裏面側に存在する厚さの大きい部分（Ｂ１，Ｂ２）が、上記の下限未満であるとペースト状活物質の裏面側へのまわり込みが悪くなることがある。該厚さの大きい中格子（ｄ）の厚さは、上記の横外格子［（ａ）及び（ｂ））］の厚さと同一又はそれより小さくすることができる。また、上記の厚さの大きい中格子の厚さの大きい部分（Ａ２，Ｂ２）についても、上記の横外格子の厚さの大きい部分（Ａ１，Ｂ１）と同一又はそれより小さくすることができる。好ましくは、厚さの大きい中格子（ｄ）の厚さは、上記の横外格子［（ａ）及び（ｂ）］の厚さと同一であり、かつ、上記の厚さの大きい中格子の厚さの大きい部分（Ａ２，Ｂ２）についても、上記の横外格子の厚さの大きい部分（Ａ１，Ｂ１）と同一である。
【００１８】
以下の実施例において、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【実施例】
【００１９】
（鉛蓄電池用格子基板の製造）
高耐食性のＰｂ−Ｃａ−Ｓｎ−Ｂａ−Ａｌ系鉛合金を用いてブックモールド鋳造法により、鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩを、夫々、２，０００面鋳造した。
【００２０】
鉛蓄電池用格子基板Ｉは、本発明の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様であり、図１に示す通りである。耳部（１）及び足部（２）が設けられている外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ）］の寸法は、いずれも、長辺（横）：１０５ｍｍ、短辺（縦）：３．０ｍｍ、厚さ：１．４５ｍｍである。上記以外の外格子（縦外格子）［（ｅ）及び（ｆ）］の寸法は、いずれも、長辺（縦）：１１０ｍｍ、短辺（横）：２．５ｍｍ、厚さ：１．０ｍｍである。外格子の内側に中格子（ｃ）が設けられている。中格子（ｃ）としては、夫々耳部（１）及び足部（２）が設けられている外格子［（ａ）及び（ｂ）］に略平行に位置する中格子（横中格子）（ｃ−１）、及び、夫々耳部（１）及び足部（２）が設けられた外格子［（ａ）及び（ｂ）］に略垂直に位置する中格子（縦中格子）（ｃ−２）を備える。横中格子（ｃ−１）の寸法は、長辺（横）：１００ｍｍ、短辺（縦）：１．０ｍｍ、厚さ：１．０ｍｍであり、横外格子（ａ）及び（ｂ）の間に略平行に略等間隔で１９本備えられている。一方、縦中格子（ｃ−２）の寸法は、長辺（縦）：１１０ｍｍ、短辺（横）：１．２ｍｍ、厚さ：１．０ｍｍであり、縦外格子（ｅ）及び（ｆ）の間に略平行に略等間隔で５本備えられている。横外格子（ａ）及び（ｂ）は、厚さ：１．４５ｍｍであり、縦外格子及び全ての中格子（基準となる中格子）の厚さ：１．０ｍｍより０．４５ｍｍ大きくなっている。図１の断面図に示す通り、活物質が充填される面側（Ａ１）が０．１５ｍｍ大きくなっており（基準となる中格子の０．１５倍）、活物質が充填される面と反対の面側（Ｂ１）が０．３ｍｍ大きくなっている（基準となる中格子の０．３０倍）。
【００２１】
鉛蓄電池用格子基板ＩＩは、本発明の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様であり、図２に示す通りである。鉛蓄電池用格子基板ＩＩにおいては、耳部（１）及び足部（２）が設けられた外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ）］の間に略平行に略等間隔で位置する、１９本の中格子（横中格子）（ｃ−１）のうち、中央部に位置する1本の中格子（ｄ）の厚さを１．４５ｍｍとした以外、外格子及び中格子の寸法、個数及び形状は、鉛蓄電池用格子基板Ｉと同一とした。横外格子（ａ）及び（ｂ）は、厚さ：１．４５ｍｍであり、縦外格子（ｅ）及び（ｆ）、並びに、厚さの大きい中格子（ｄ）以外の中格子（基準となる中格子）の厚さ：１．０ｍｍより０．４５ｍｍ大きくなっている。厚さの大きい中格子（ｄ）は、厚さ：１．４５ｍｍであり、縦外格子（ｅ）及び（ｆ）、並びに、厚さの大きい中格子（ｄ）以外の中格子（基準となる中格子）の厚さ：１．０ｍｍより０．４５ｍｍ大きくなっている。図２の断面図に示す通り、横外格子（ａ）及び（ｂ）、並びに、中格子（ｄ）は、いずれも、活物質が充填される面側（Ａ１，Ａ２）が０．１５ｍｍ大きくなっており（基準となる中格子の０．１５倍）、活物質が充填される面と反対の面側（Ｂ１，Ｂ２）が０．３ｍｍ大きくなっている（基準となる中格子の０．３０倍）。
【００２２】
鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩは、従来の鉛蓄電池用格子基板の一実施態様であり、図３に示す通りである。ここで、図３の上図は、鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩの平面図であり、下図は、上図に示した鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩを平面図の（ハ）−（ハ）線で切断したときの断面図である。鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩにおいては、耳部（１’）及び足部（２’）が設けられた外格子（横外格子）［（ａ’）及び（ｂ’）］の厚さが、上記以外の縦外格子［（ｅ’）及び（ｆ’）］の厚さと同一、即ち、１．０ｍｍである以外は、外格子及び中格子の寸法及び個数並びに形状は、鉛蓄電池用格子基板Ｉと同一とした。即ち、図３の断面図に示す通り、全ての外格子及び中格子の厚さは、１．０ｍｍであり、同一である。
【００２３】
（活物質充填試験）
上記のようにして製造した鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩの各２，０００面に対して、同一の充填装置により、同一ロットの主に金属鉛と一酸化鉛とからなるペースト状の正極活物質を充填した。ペースト状活物質の充填に際して、まず、縦外格子［（ｅ，ｅ’）及び（ｆ，ｆ’）］同士が互いに略平行になるように、かつ、格子基板の活物質充填面側が上になるようにして、該格子基板をベルトコンベアー上に複数面配置した。次いで、各鉛蓄電池用格子基板を、横外格子［（ａ，ａ’）及び（ｂ，ｂ’）］、並びに、横中格子（ｃ−１，ｃ−１’）の長さ方向（図１〜３の矢印１０の方向）に、ベルトコンベアーにより連続的に移動させながら、活物質充填面に対して略垂直な上部方向から、該格子基板に活物質を充填した。この際、充填装置内部で該鉛蓄電池用格子基板への充填作業が停止した回数を数えた。その結果、停止回数は、鉛蓄電池用格子基板Ｉでは５回であり、鉛蓄電池用格子基板ＩＩでは２回であった。一方、従来の鉛蓄電池用格子基板である鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩでは１６回であった。
【００２４】
以上の結果から、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩでは、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩと比較して明らかに停止回数が減少したことが分かった。また、横外格子［（ａ）及び（ｂ）］のみならず横中格子（ｄ）の厚さをも大きくした鉛蓄電池用格子基板ＩＩでは、横外格子のみの厚さを大きくした鉛蓄電池用格子基板Ｉよりも停止回数が減少したことが分かった。このように、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩは、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩと比較して、その充填性が改善され、活物質の充填の際の充填装置内部での充填作業の停止を大幅に減少し得ることが分かった。加えて、横外格子のみならず横中格子の厚さをも大きくすると、更に、充填性が改善されることが分かった。
【００２５】
（鉛蓄電池の不良率測定試験）
上記のようにしてペースト状活物質を充填し、次いで、熟成及び乾燥した後、各鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩを含む未化成正極板を、その連結部（足部）から切断して単位未化成正極板とした。これら未化成正極板と、別途、公知の未化成負極板とポリエチレン（ＰＥ）セパレーターを用意し、夫々、正極板７枚と負極板８枚とを、その間にＰＥセパレーターを介在させて交互に積層した後、ＣＯＳ（キャストオンストラップ）方式で同極性の極板の耳部同士を溶接することにより、鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩの夫々を含む極板群を製造した。
【００２６】
このようにして製造した、鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩの夫々を含む極板群を、夫々、ポリプロピレン（ＰＰ）製の電槽に収納した後、該電槽を、注入口を設けた蓋と熱溶着した。これに電解液である所定比重の希硫酸を注液して通電し、未化成板の電槽化成を行って１２Ｖ系の鉛蓄電池を、夫々、３００個製造した。次いで、電槽化成後の各電池の端子電圧を測定し、短絡の生じた電池の数をカウントした。その結果、鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩを含む極板群を使用した鉛蓄電池では、全く短絡が生じなかった。一方、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩを含む極板群を使用した鉛蓄電池では、３個の鉛蓄電池に電圧異常が認められた。そこで、電圧異常が認められた３個の鉛蓄電池を解体したところ、いずれも正極板に反りが認められ、それによりセパレーターが破損して、負極との短絡が生じたことが確認された。このように、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩを含む極板群を使用した鉛蓄電池では、従来品に比べて、不良率が低減することが分かった。
【００２７】
（鉛蓄電池の軽負荷寿命試験）
上記で製造した、鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩを含む極板群を収納した鉛蓄電池を使用して、７５℃の水槽中でＪＩＳ  Ｄ５３０１に準拠した軽負荷寿命試験を実施した。各電池を同時に軽負荷寿命試験の水槽中にセットし、いずれかの電池が寿命に達した時点で試験を終了した。次いで、全ての電池の解体を実施して、各正極格子基板のグロス（格子基板の伸びによる変形）率を測定し、平均グロス率を算出した。ここで、伸び率（グロス）は、寿命試験後の格子の縦格子と横格子の長さを測定し、初期値（設計値）と比較して求めた。結果を、下記の表１に示した。
【００２８】
【表１】
0006466134.tif 000002
【００２９】
上記の試験の結果から、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池は、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池と比較して、グロス率が低く、耐グロス性に優れていることが分かった。更に、横外格子のみならず横中格子の厚さも大きくした鉛蓄電池用格子基板ＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池は、より一層、耐グロス性に優れていることが分かった。
【００３０】
上記と同様に、鉛蓄電池用格子基板Ｉ、ＩＩ及びＩＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池を使用して、７５℃の水槽中でＪＩＳ  Ｄ５３０１に準拠した軽負荷寿命試験を実施し、各電池が寿命に達するまで試験を続行し、寿命に達するまでのサイクル数を測定した。その結果、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池では、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池と比較して、夫々、４％及び６％の寿命の増加が認められた。
【００３１】
鉛蓄電池においては、通常、正極板のグロス（格子基板の伸びによる変形）の発生により、軟化した活物質の保持が困難となって脱落し易くなること、並びに、正極板と、負極板及び負極ストラップとのショートが起こり易くなること等により、その寿命に達する。上記の活物質充填試験、鉛蓄電池の不良率測定試験及び鉛蓄電池の軽負荷寿命試験で示したように、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩは、従来の鉛蓄電池用格子基板ＩＩＩと比較して、その充填性が改善されたことに加えて、グロス率が低く、耐グロス性が向上したこと等の相乗効果により、本発明の鉛蓄電池用格子基板Ｉ及びＩＩから構成される極板群を収納した鉛蓄電池では寿命が増加したものと考えられる。加えて、横外格子のみならず横中格子の厚さも大きくした鉛蓄電池用格子基板ＩＩは、横外格子のみの厚さも大きくした鉛蓄電池用格子基板Ｉより優れた性能を示すことも分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の鉛蓄電池用格子基板は、充填機による活物質の充填を円滑に実施することができ、充填の停止を著しく減少せしめることができるばかりではなく、かかる本発明の鉛蓄電池用格子基板を使用して組み立てられた鉛蓄電池は、その寿命が大きく改善され得ることから、例えば、自動車用等の蓄電池の格子基板として、今後、大いに使用されることが期待される。
【符号の説明】
【００３３】
Ｉ  本発明の鉛蓄電池用格子基板
ＩＩ  本発明の鉛蓄電池用格子基板
ＩＩＩ  従来の鉛蓄電池用格子基板
ａ，ａ’  耳部（１）が設けられている外格子（横外格子）
ｂ，ｂ’  足部（２）が設けられている外格子（横外格子）
ｃ，ｃ’  中格子
ｃ−１，ｃ−１’  横中格子
ｃ−２，ｃ−２’  縦中格子
ｄ  厚さの大きい中格子
ｅ，ｅ’  外格子（縦外格子）
ｆ，ｆ’  外格子（縦外格子）
Ａ１  外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］の活物質の充填面側に存在する厚さの大きい部分
Ｂ１  外格子（横外格子）［（ａ）及び（ｂ））］の活物質の充填面側の裏面側に存在する厚さの大きい部分
Ａ２  厚さの大きい中格子（ｄ）の活物質の充填面側に存在する厚さの大きい部分
Ｂ２  厚さの大きい中格子（ｄ）の活物質の充填面側の裏面側に存在する厚さの大きい部分
１  耳部
２  足部
１０  活物質充填時の移動方向
【図１】
0006466134.tif 000003
【図２】
0006466134.tif 000004
【図３】
0006466134.tif 000005