(57)【要約】【課題】充放電時において耳部に近い部位に流れる電流と耳部から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる鋳造格子体を提供すること。【解決手段】正極用の鋳造格子体１及び負極用の鋳造格子体は、四角枠状の枠部材１２と、横格子１３と、縦格子１４，１５から構成されている。枠部材１２は、互いに対向する第１の辺１２ａおよび第２の辺１２ｂと、互いに対向する第３の辺１２ｃおよび第４の辺１２ｄから形成されている。各辺１２ａ〜１２ｄは延設方向に直交する方向での断面が六角形状をなしている。枠部材１２の第１の辺１２ａには、四角板状の耳部１６が形成されている。第１の辺１２ａの延設方向における耳部１６の直下領域３０（幅内）に形成される縦格子１５及び第３の辺１２ｃ延設方向に直交する方向での断面積が、幅外の縦格子１４における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の辺および第２の辺と、互いに対向する第３の辺および第４の辺からなる四角枠状の枠部材と、
前記枠部材の外側において前記枠部材の前記第１の辺に形成される耳部と、
前記枠部材に囲まれた領域において前記枠部材の第１の辺と平行に延設された横格子と、
前記枠部材に囲まれた領域において前記横格子と交差するように延設され、前記横格子とともに前記枠部材に囲まれた領域において格子を形成する複数の縦格子と、
を備えた鉛蓄電池の鋳造格子体であって、
前記第１の辺の延設方向における前記耳部の幅内に、前記第３の辺または前記第４の辺のいずれか一方および少なくとも１本の縦格子が形成され、かつ、前記幅内に形成される前記第３の辺または前記第４の辺のいずれか一方および前記少なくとも１本の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が前記耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする鉛蓄電池の鋳造格子体。
【請求項２】
互いに対向する第１の辺および第２の辺と、互いに対向する第３の辺および第４の辺からなる四角枠状の枠部材と、
前記枠部材の外側において前記枠部材の前記第１の辺に形成される耳部と、
前記枠部材に囲まれた領域において前記枠部材の第１の辺と平行に延設された横格子と、
前記枠部材に囲まれた領域において前記横格子と交差するように延設され、前記横格子とともに前記枠部材に囲まれた領域において格子を形成する複数の縦格子と、
を備えた鉛蓄電池の鋳造格子体であって、
前記第１の辺の延設方向における前記耳部の幅内に複数の縦格子が形成され、かつ、前記複数の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が前記耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする鉛蓄電池の鋳造格子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池の鋳造格子体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉛蓄電池に用いられている極板は、耳部と称される突起及び格子状のます目を有する格子体が活物質を保持することにより構成されている（例えば、特許文献１等）。
このような極板を用いた鉛蓄電池は、端子と耳部が電気的に接続され、端子を介して充放電可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、鉛蓄電池の充放電時には、格子体には耳部から電流が流れ、格子体に流れる電流により活物質に化学反応が生じ、鉛蓄電池が充放電される。この際、格子体に流れる電流は、耳部に近い部位ほど大きく、耳部から離間するにつれ小さくなる。すなわち、格子体において耳部に近い部位は、耳部から遠い部位に比べて充放電されやすい。このため、格子体において耳部に近い部位は、過充電され腐食が進行しやすく、一方で耳部に遠い部位は充電されにくいので、硫酸鉛を蓄積し、いわゆるサルフェーションが生じやすくなっていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、充放電時において耳部に近い部位に流れる電流と耳部から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる鋳造格子体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、互いに対向する第１の辺および第２の辺と、互いに対向する第３の辺および第４の辺からなる四角枠状の枠部材と、前記枠部材の外側において前記枠部材の前記第１の辺に形成される耳部と、前記枠部材に囲まれた領域において前記枠部材の第１の辺と平行に延設された横格子と、前記枠部材に囲まれた領域において前記横格子と交差するように延設され、前記横格子とともに前記枠部材に囲まれた領域において格子を形成する複数の縦格子と、を備えた鉛蓄電池の鋳造格子体であって、前記第１の辺の延設方向における前記耳部の幅内に、前記第３の辺または前記第４の辺のいずれか一方および少なくとも１本の縦格子が形成され、かつ、前記幅内に形成される前記第３の辺または前記第４の辺のいずれか一方および前記少なくとも１本の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が前記耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１の辺の延設方向における耳部の幅内に、第３の辺または第４の辺のいずれか一方および少なくとも１本の縦格子が形成され、かつ、前記幅内に形成される前記第３の辺または前記第４の辺のいずれか一方および少なくとも１本の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されているので、充放電時において鋳造格子体に電流が流れる際に、第１の辺の延設方向における耳部の幅内の第３の辺または第４の辺および縦格子は、耳部の幅外の縦格子に比べて延設方向における抵抗値が小さくなる。このため、第１の辺の延設方向における耳部の幅内の縦格子および幅内の第３の辺または第４の辺では、耳部の幅外の縦格子に比べて延設方向における電圧降下が少ない。その結果、充放電時において耳部に近い部位に流れる電流と耳部から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、互いに対向する第１の辺および第２の辺と、互いに対向する第３の辺および第４の辺からなる四角枠状の枠部材と、前記枠部材の外側において前記枠部材の前記第１の辺に形成される耳部と、前記枠部材に囲まれた領域において前記枠部材の第１の辺と平行に延設された横格子と、前記枠部材に囲まれた領域において前記横格子と交差するように延設され、前記横格子とともに前記枠部材に囲まれた領域において格子を形成する複数の縦格子と、を備えた鉛蓄電池の鋳造格子体であって、前記第１の辺の延設方向における前記耳部の幅内に複数の縦格子が形成され、かつ、前記複数の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が前記耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、第１の辺の延設方向における耳部の幅内に複数の縦格子が形成され、かつ、複数の縦格子は延設方向に直交する方向での断面積が耳部の幅外の縦格子における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されているので、充放電時において鋳造格子体に電流が流れる際に、第１の辺の延設方向における耳部の幅内の縦格子は、耳部の幅外の縦格子に比べて延設方向における抵抗値が小さくなる。このため、第１の辺の延設方向における耳部の幅内の縦格子では、耳部の幅外の縦格子に比べて延設方向における電圧降下が少ない。その結果、充放電時において耳部に近い部位に流れる電流と耳部から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充放電時において耳部に近い部位に流れる電流と耳部から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における活物質を省略した状態での正負の極板を示す分解斜視図。
【図２】（ａ）は実施形態における鋳造格子体の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】別例の鋳造格子体を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、正極用の鋳造格子体１と負極用の鋳造格子体２には、活物質２１（図２（ｂ）参照）が保持される。そして、鋳造格子体１と鋳造格子体２との間にリテーナ３が挟持され、正負の極板４を構成している。そして、鉛蓄電池は、図示しないケースに複数の極板４を収容することにより構成される。
【００１３】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、正極用の鋳造格子体１は、四角枠状の枠部材１２と、横格子１３と、縦格子１４，１５から構成されている。
枠部材１２は、互いに対向する第１の辺１２ａおよび第２の辺１２ｂと、互いに対向する第３の辺１２ｃおよび第４の辺１２ｄから形成されている。第１の辺１２ａ及び第２の辺１２ｂは水平方向に延設されているとともに、第３の辺１２ｃ及び第４の辺１２ｄは、垂直方向に延設されている。上側に第１の辺１２ａが下側に第２の辺１２ｂが位置するとともに、左側に第３の辺１２ｃが右側に第４の辺１２ｄが位置している。各辺１２ａ〜１２ｄは延設方向に直交する方向での断面が六角形状をなしている。枠部材１２の外側において第１の辺１２ａの上側には、四角板状の耳部１６が形成されている。
【００１４】
横格子１３は、枠部材１２に囲まれた領域において第１の辺１２ａと平行に複数延設されている。なお、ここでいう「平行」とは、厳密な意味での平行を示すものではなく、枠部材１２の第１の辺１２ａに対して多少傾くように横格子１３が延設されていてもよい。すなわち、横格子１３は、耳部１６が形成されている第１の辺１２ａと略平行に延設されていればよい。
【００１５】
縦格子１４，１５は、枠部材１２に囲まれた領域において横格子１３と交差（本実施形態では直交）するように延設されている。縦格子１４，１５は、第１の辺１２ａから第３の辺１２ｃまで延びている。そして、縦格子１４，１５は、横格子１３とともに枠部材１２に囲まれた領域において格子を形成する。横格子１３及び縦格子１４，１５の形状は、枠部材１２の各辺１２ａ〜１２ｄと同様に延設方向に直交する方向での断面が六角形状をなしている。
【００１６】
以下、縦格子１５と第３の辺１２ｃについて詳しく説明を行う。
枠部材１２における第１の辺１２ａの延設方向における耳部１６の幅内、すなわち、耳部１６の直下領域３０には、第３の辺１２ｃと、１本の縦格子１５が形成されている。第３の辺１２ｃおよび縦格子１５は、延設方向に直交する方向での断面積が耳部１６の幅外、すなわち、耳部１６の直下領域３０外の縦格子１４における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されている。直下領域３０に形成されている縦格子１５及び第３の辺１２ｃをこのように構成することにより、縦格子１５及び第３の辺１２ｃの抵抗値は、直下領域３０外の縦格子１４に比べて小さくなっている。なお、ここでいう「直下領域３０に形成されている」とは、縦格子１５又は第３の辺１２ｃの全体が直下領域３０（幅内）に形成されている場合のみを示すものではなく、縦格子１５又は第３の辺１２ｃは、その一部が直下領域３０（幅内）に形成されていればよい。
【００１７】
また、本実施形態では、縦格子１５の延設方向に直交する方向での断面積は、第３の辺１２ｃの延設方向に直交する方向での断面積よりも小さく形成されている。活物質２１は、枠部材１２に囲まれた領域に配置されるため、縦格子１５の延設方向に直交する方向での断面積を第３の辺１２ｃの延設方向に直交する方向での断面積よりも大きくした場合、活物質に対する保持力が低下する。このため、縦格子１５の延設方向に直交する方向での断面積は、第３の辺１２ｃの延設方向に直交する方向での断面積よりも小さくすることが好適である。
【００１８】
負極用の鋳造格子体２についても、正極用の鋳造格子体１と同様の構成となっている。すなわち、図１に示すように、負極用の鋳造格子体２において第１の辺１２ａの延設方向における耳部１６の幅内（直下領域３０）には、第３の辺１２ｃおよび１本の縦格子１５が形成されている。幅内（直下領域３０）に形成される第３の辺１２ｃ及び縦格子１５は延設方向に直交する方向での断面積が耳部１６の幅外（直下領域３０外）の縦格子１４における延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成されている。
【００１９】
次に本実施形態における鋳造格子体１，２の作用について説明する。
一般に、鉛蓄電池の充電時には、負極板から正極板に電流が流れることにより活物質に化学反応が生じ、鉛蓄電池が充電される。この際、正極用の鋳造格子体には、耳部から電流が流れる。耳部から流れた電流は、縦格子を介して横格子に流れる。このように、耳部から流れた電流は鋳造格子体全体を流れる。しかし、縦格子の電圧は、縦格子の内部抵抗により耳部から離間するにつれ低くなる。そして、縦格子の電圧の低下に基づいて、横格子を流れる電流は、耳部から離間している横格子ほど小さくなる。このため、耳部から遠い部位の活物質は化学反応が生じにくく、耳部に近い部位の活物質は化学反応が生じやすい。すなわち、正極用の鋳造格子体および負極用の鋳造格子体に保持される活物質において、耳部に近い部位に保持される活物質が局所的に充電される。特に、負極板の鋳造格子体の下部は充電されにくく、サルフェーションが生じやすい。
【００２０】
一方、鉛蓄電池の放電時には、正極板から負極板に電流が流れる。この際、正極用の鋳造格子体には、耳部に向かって電流が流れる。耳部に向かって流れる電流は、横格子を介して縦格子に流れる。しかし、縦格子の電圧は、縦格子の内部抵抗により耳部に近づくにつれ低くなる。すなわち、正極用の鋳造格子体および負極用の鋳造格子体において、耳部に近い部分と耳部から遠い部分で流れる電流の差が生じる。したがって、耳部に近い部位の活物質は化学反応が生じやすく、耳部から遠い部位の活物質は化学反応が生じにくい。
【００２１】
本実施形態の極板４を用いた鉛蓄電池の充電時において、正極用の鋳造格子体１に流れる電流は、直下領域３０に形成される縦格子１５及び第３の辺１２ｃに流れる。第３の辺１２ｃ及び縦格子１５は、縦格子１４と比べて抵抗値が小さいため、縦格子１４に比べて電圧降下が少なくなる。このため、第３の辺１２ｃ及び縦格子１５において耳部１６に近い部位と、耳部１６から遠い部位との電圧差が少なくなり、耳部１６に近い横格子１３に流れる電流と耳部１６から遠い横格子１３に流れる電流の差が少なくなる。すなわち、充電時において耳部１６に近い部位に流れる電流と耳部１６から遠い部位に流れる電流との差が少なくなる。すなわち、鋳造格子体１，２の下部まで電流が流れやすくなる。
【００２２】
本実施形態の極板４を用いた鉛蓄電池の放電時において、正極用の鋳造格子体１に流れる電流は、直下領域３０に形成される縦格子１５及び第３の辺１２ｃに流れる。第３の辺１２ｃ及び縦格子１５は、縦格子１４と比べて抵抗値が小さいため、縦格子１４に比べて電圧降下が少なくなる。このため、第３の辺１２ｃ及び縦格子１５において耳部１６に近い部位と、耳部１６から遠い部位との電圧差が少なくなり、耳部１６に近い横格子１３に流れる電流と耳部１６から遠い横格子１３に流れる電流の差が少なくなる。すなわち、放電時において耳部１６に近い部位に流れる電流と耳部１６から遠い部位に流れる電流との差が少なくなる。
【００２３】
また、電流は、最短の電流経路を流れようとするため、耳部１６の直下領域３０に形成される第３の辺１２ｃ及び縦格子１５の延設方向に直交する方向での断面積のみを大きくすることが好適である。全ての縦格子１４，１５の延設方向に直交する方向での断面積を大きくした場合、鋳造格子体１，２の保持する活物質２１の量が減るため、鉛蓄電池の容量が低下する。
【００２４】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）正極用の鋳造格子体１及び負極用の鋳造格子体２の直下領域３０に形成される縦格子１５及び枠部材１２の第３の辺１２ｃは、直下領域３０外（幅外）の縦格子１４に比べて、延設方向に直交する方向での断面積が大きく形成されている。よって、第３の辺１２ｃ及び縦格子１５における電圧降下は、直下領域３０外（幅外）の縦格子１４に比べて小さくなる。このため、耳部１６に近い部分に形成される横格子１３を流れる電流と、耳部１６から遠い部分に形成される横格子１３を流れる電流の差が少なくなる。すなわち、充放電時において耳部１６に近い部位に流れる電流と耳部１６から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる。この結果、鋳造格子体１，２が保持する活物質２１の全体に化学反応が生じやすく、活物質２１の一部が局所的に充放電されることが抑制される。したがって、鋳造格子体１，２の腐食や、サルフェーションが生じることが防止される。特に、負極用の鋳造格子体２の下部でのサルフェーションが防止される。
【００２５】
（２）また、全ての縦格子１４，１５の延設方向に直交する方向での断面積を大きくする場合と比べ、活物質２１を多く保持することができる。
なお、実施形態は以下のように変更しても良い。
【００２６】
○  図２では、耳部１６の直下領域３０（幅内）に第３の辺１２ｃおよび１本の縦格子１５を形成したが、これに限ることなく、例えば、耳部１６の直下領域３０（幅内）に第４の辺１２ｄと１本の縦格子１５を形成してもよい。また、直下領域３０内（幅内）に複数の縦格子１５を形成してもよい。
【００２７】
○  図３に示すように、耳部１６を、第３の辺１２ｃと第４の辺１２ｄの間に形成するとともに、第１の辺１２ａの延設方向における耳部１６の幅内、すなわち、直下領域３０に２本の縦格子１５を形成してもよい。２本の縦格子１５の延設方向に直交する方向での断面積は、直下領域３０外（幅外）に形成される縦格子１４の延設方向に直交する方向での断面積よりも大きく形成される。この場合、充放電時において鋳造格子体１，２に電流が流れる際に、耳部１６の直下領域３０（幅内）の縦格子１５は、耳部１６の直下領域３０外（幅外）の縦格子１４に比べて延設方向における抵抗値が小さくなる。このため、耳部１６の直下領域３０（幅内）の縦格子１５では、耳部１６の直下領域３０外（幅外）の縦格子１４に比べて延設方向における電圧降下が少ない。その結果、充放電時において耳部１６に近い部位に流れる電流と耳部１６から遠い部位に流れる電流との差を少なくすることができる。
【００２８】
○  枠部材１２の各辺１２ａ〜１２ｄ、縦格子１４，１５及び横格子１３の断面形状は、六角形状以外の形状をなしていてもよい。例えば、四角形状や五角形状などの多角形状や、円形状などでもよい。
【００２９】
○  縦格子１４は、横格子１３と交差していればよく、斜状に交差していてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１…正極用の鋳造格子体、２…負極用の鋳造格子体、１２…枠部材、１２ａ…第１の辺、１２ｂ…第２の辺、１２ｃ…第３の辺、１２ｄ…第４の辺、１３…横格子、１４，１５…縦格子、１６…耳部、３０…直下領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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