(57)【要約】【課題】活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力が作用しても、活物質と内骨部との電気的パスが小さくなるのを抑制して、容量低下を防止できる鉛蓄電池を得る。【解決手段】連続鋳造格子体１に活物質を充填した極板を用いる。連続鋳造格子体１の複数の内骨部３ａ，３ｂ，３ｃを交差させて囲んだ空間部５の形状を二等辺三角形とし、この二等辺三角形の頂角を６０°未満にする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造格子体に活物質が充填された極板が用いられている鉛蓄電池であって、
前記連続鋳造格子体の複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状が二等辺三角形であり、前記二等辺三角形の頂角が６０°未満であることを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
前記二等辺三角形内の前記空間部の面積をＡ、前記二等辺三角形の周長をＬとしたとき、Ａ／Ｌの比率が１．３９以下であることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造格子体を用いた鉛蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉛蓄電池用集電体である連続鋳造格子体の内骨形状は、湯流れ性を考慮しなくてよいために、それは自由であった。
【０００３】
しかし、鋳物と鋳型の型離れの問題から、連続鋳造格子体の複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状は図４に示すように正三角形であった（例えば、特許文献１参照。）
次に、これら複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状が正三角形の従来の連続鋳造格子体１の構造について説明する。この連続鋳造格子体１は、枠骨２と内骨３からなっている。枠骨２は水平方向に平行に対向する横枠骨部２ａと、垂直方向に平行に対向する縦枠骨部２ｂとで構成されている。内骨３は、枠骨２の水平方向の横枠骨部２ａと垂直方向の縦枠骨部２ｂとに平行関係にない複数本の互いに交差する斜め内骨部３ａ，３ｂと、縦枠骨部２ｂに平行関係をなす複数本の縦内骨部３ｃとを備え、これら縦内骨部３ｃは互いに交差する各斜め内骨部３ａ，３ｂの各交差部４の縦向きに並ぶ群の交差部４間のみを結んで一体に形成されている。これら斜め内骨部３ａ，３ｂと縦内骨部３ｃとで囲まれて形成される空間部５の形状は正三角形であり、各正三角形の空間面積は等しくなっていた。
【０００４】
上側の横枠骨部２ａには１つの耳部６が突設され、下側の横枠骨部２ａには複数の足部７が突設されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように斜め内骨部３ａ，３ｂと縦内骨部３ｃとで囲まれて形成される空間部５の形状が正三角形となっている連続鋳造格子体１に活物質を充填した極板は、活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力が３方向に均一にかかるため、その形状である正三角形が相似形で大きくなって、正三角形内の空間部の面積も大きくなり、次に収縮が起って活物質が収縮すると、内骨部３ａ，３ｂ，３ｃと活物質との接触が小さくなり、またはなくなり、その結果、蓄電物質である活物質と集電体である内骨部との電気的パスが小さくなり、またはなくなり、鉛蓄電池の容量が小さくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力が作用しても、活物質と内骨部との電気的パスが小さくなるのを抑制して、容量低下を防止できる鉛蓄電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続鋳造格子体に活物質が充填された極板が用いられている鉛蓄電池を対象とする。
【０００８】
本発明に係る鉛蓄電池では、連続鋳造格子体の複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状が二等辺三角形であり、この二等辺三角形の頂角が６０°未満であることを特徴とする。
【０００９】
このように連続鋳造格子体の複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状を二等辺三角形にし、この二等辺三角形の頂角を６０°未満にすると、この二等辺三角形は長い２辺とそれより短い１辺とで構成されるゆえ、活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力がこの二等辺三角形の各辺に不均一にかかることになり、活物質と内骨部との電気的パスの減少を防止でき、鉛蓄電池の容量低下を抑え、長寿命化させることができる。
【００１０】
この場合、二等辺三角形内の空間部の面積をＡ、この二等辺三角形の周長をＬとしたとき、Ａ／Ｌの比率が１．３９以下であることが好ましい。このように頂角を小さくし、Ａ／Ｌが小さいものほど鉛蓄電池を長寿命にすることができる。
【００１１】
また、Ａ／Ｌが小さいものほど、活物質の脱落量を少なくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る鉛蓄電池で用いる連続鋳造格子体の実施の形態の一例を示す正面図である。なお、前述した図４と対応する部分には、同一符号を付けてしめしている。
【００１３】
本例の連続鋳造格子体１では、斜め内骨部３ａ，３ｂと縦内骨部３ｃとで囲まれて形成される空間部５の形状が二等辺三角形であり、且つこの二等辺三角形の頂角が６０°未満となっている。また、二等辺三角形内の空間部５の面積をＡ、この二等辺三角形の周長をＬとしたとき、Ａ／Ｌの比率が１．３９以下である。
【００１４】
このように連続鋳造格子体１の複数の内骨部３ａ，３ｂ，３ｃが交差して囲まれた空間部５の形状を二等辺三角形にし、該二等辺三角形の頂角を６０°未満にすると、この二等辺三角形は長い２辺とそれより短い１辺とで構成されるゆえ、活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力がこの二等辺三角形の各辺に不均一にかかることになり、活物質と内骨部との電気的パスの減少を防止でき、鉛蓄電池の容量低下を抑え、長寿命化させることができる。
【００１５】
また、二等辺三角形内の空間部５の面積をＡ、この二等辺三角形の周長をＬとしたとき、Ａ／Ｌの比率を１．３９以下とすると、頂角を小さく、Ａ／Ｌが小さいものほど鉛蓄電池を長寿命にすることができる。また、Ａ／Ｌが小さいものほど、活物質の脱落量を少なくすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の鉛蓄電池の実施例を、従来例と対比して説明する。
【００１７】
（従来例）
従来例の連続鋳造格子体１は、前述した図４に示すように斜め内骨部３ａ，３ｂと縦内骨部３ｃとで囲まれて形成される空間部５の形状が正三角形であり、Ｐｂ−Ｓｂ１．５質量％の組成とし、表１の記号ａの仕様とした。
【００１８】
【表１】
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この連続鋳造格子体１を用いて正極板を、次のようにして作成した。まず、鉛粉に対して１３質量％の希硫酸（比重１．２６：２０℃）と、鉛粉に対して１２質量％の水とを混練して正極活物質ペーストを作った。次に、この正極活物質ペースト８５ｇを表１の記号ａに示す内骨部形状の連続鋳造格子体１に充填してから、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に温度１１０℃中に２時間放置し、乾燥して未化成正極板を作った。次に、負極活物質ペースト７３ｇを格子体からなる集電体に充填してから、温度５０℃、湿度９５％中に１８時間放置して熟成した後に温度１１０℃中に２時間放置し、乾燥して未化成負極板を作った。
【００１９】
次に、未化成正極板７枚と未化成負極板８枚とを、各負極板には袋状セパレータを被せて積層して各極板群を作った。そして、各極板群を電槽内に配置してから、電槽内に比重１．２６（２０℃）の希硫酸である電解液を注液し、９Ａで４２時間通電して鉛蓄電池Ａを作成した。
【００２０】
（実施例）
本実施例の連続鋳造格子体１は、前述した図１に示すように斜め内骨部３ａ，３ｂと縦内骨部３ｃとで囲まれて形成される空間部５の形状が二等辺三角形であり、Ｐｂ−Ｓｂ１．５質量％の組成とし、表１の記号ｂ，ｃ，ｄの仕様とした。
【００２１】
この連続鋳造格子体１を用いて、従来例と同様の手順で鉛蓄電池Ｂ，Ｃ，Ｄを作成した。
【００２２】
完成した従来例の電池Ａ及び実施例の電池Ｂ，Ｃ，Ｄを、各仕様毎に５個ずつ、７５℃の周囲温度でＪＩＳ軽負荷寿命試験を行った。試験サイクルの３０秒目電圧（各仕様の平均値）の推移を図２に示す。その結果、頂角を最も小さく且つＡ／Ｌが小さいものほど長寿命になることが判る。
【００２３】
また、従来例の電池Ａ及び実施例の電池Ｂ，Ｃ，Ｄを、各仕様毎に２個ずつ、ＪＩＳ軽負荷寿命試験２８８０サイクル終了後、これら電池を解体し、かくセルから正極板を１枚取り出し、その重量を測定し、初期重量から減算して活物質の脱落量を測定した。その結果を図３に示す。その結果、電池Ｂ，Ｃ，Ｄを比較して、Ａ／Ｌが小さいものほど、活物質の脱落量が少ないことが判った。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る鉛蓄電池では、連続鋳造格子体の複数の内骨部が交差して囲まれた空間部の形状が二等辺三角形であり、該二等辺三角形の頂角が６０°未満であるので、この二等辺三角形は長い２辺とそれより短い１辺とで構成されるゆえ、活物質の膨張収縮及び格子腐食による応力がこの二等辺三角形の各辺に不均一にかかることになり、活物質と内骨部との電気的パスの減少を防止でき、鉛蓄電池の容量低下を抑え、長寿命化させることができる。
【００２５】
この場合、二等辺三角形内の空間部の面積をＡ、二等辺三角形の周長をＬとしたとき、Ａ／Ｌの比率が１．３９以下で、小さいものほど鉛蓄電池を長寿命にすることができる。また、Ａ／Ｌが小さいものほど、活物質の脱落量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鉛蓄電池で用いる連続鋳造格子体の実施の形態の一例を示す正面図である。
【図２】従来例の電池Ａと実施例の電池Ｂ，Ｃ，Ｄとを、７５℃でＪＩＳ軽負荷寿命試験を行った際のサイクル回数と３０秒目電圧の推移を示す図である。
【図３】従来例の電池Ａと実施例の電池Ｂ，Ｃ，Ｄとを、７５℃でＪＩＳ軽負荷寿命試験を行った際の２８８０サイクル時の正極活物質脱落量を示す比較図である。
【図４】従来の鉛蓄電池で用いている連続鋳造格子体の正面図である。
【符号の説明】
１　連続鋳造格子体
２　枠骨
２ａ　横枠骨部
２ｂ　縦枠骨部
３　内骨
３ａ，３ｂ　斜め内骨部
３ｃ　縦内骨部
４　交差部
５　空間部
６　耳部
７　足部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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