(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
錫を０．６〜２．０重量％含有する鉛合金からなり、四辺形の網目部が形成され、この少なくとも１辺に集電部が備えられた格子体を用いた鉛蓄電池であって、前記網目部は骨部とこの骨部と骨部とを結ぶ結節部とからなり、前記骨部はねじれており、前記骨部の幅（Ａ）と前記結節部の幅（Ｂ）とが、１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとなっていることを特徴とする鉛蓄電池。
【請求項２】
互いに平行な複数条のスリットを断続的に鉛合金シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成するとともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形成される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互に凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シートを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部を格子体として用いる鉛蓄電池の製造法において、前記鉛合金は錫を０．６〜２．０重量％含有し、かつ前記線条部の幅（Ａ）と前記スリットとスリットとの間の幅（Ｂ）との関係が１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとしたことを特徴とする鉛蓄電池の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉛蓄電池及びその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、鉛蓄電池の生産性向上を目的として、その格子体の製造法として、鉛合金シートをエキスパンド加工し、連続的にスリットを形成させるエキスパンド加工が広く用いられるようになってきた。このエキスパンド加工法には、そのスリット形成方法によってレシプロ方式と、ロータリー方式に大別される。生産速度の向上及び格子目の微細化を両立するためには、レシプロ方式よりロータリー方式が有利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ロータリー方式によるエキスパンド加工法を用いて格子体を製造した場合、鉛シートはまず互いに平行な複数条のスリットを千鳥状に形成されると同時に、このスリットにより形成される線状部が、鉛シートの表裏両方向に交互に凸状に塑性変形される。このスリットが形成された鉛シートを展開することにより網目部を形成する。しかし、スリットにより形成される線状部が、鉛シートの表裏両方向に交互に凸状に塑性変形され、これを展開して網目部とするため、格子の骨部がねじれてしまい、結節部におけるクラックの発生や応力腐食がおこりやすく、鉛蓄電池の寿命低下の原因となっていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものであり、ロータリー方式で製造されたエキスパンド格子を用いることにより、生産性が向上し、かつ寿命特性が低下しない鉛蓄電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、錫を０．６〜２．０重量％含有する鉛合金からなり、四辺形の網目部が形成され、この少なくとも１辺に集電部が備えられた格子体を用いた鉛蓄電池であって、前記網目部は骨部とこの骨部と骨部とを結ぶ結節部とからなり、前記骨部はねじれており、前記骨部の幅（Ａ）と前記結節部の幅（Ｂ）とが、１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとなっていることを特徴とする鉛蓄電池を示すものである。
【０００６】
さらに、本発明は、互いに平行な複数条のスリットを断続的に鉛合金シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成するとともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形成される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互に凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シートを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部を格子体として用いる鉛蓄電池の製造法において、前記鉛合金は錫を０．６〜２．０重量％含有し、かつ前記線条部の幅（Ａ）と前記スリットとスリットとの間の幅（Ｂ）との関係が１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとしたことを特徴とする鉛蓄電池の製造法を示すものである。また、上記の製造法によって製造された鉛蓄電池では、骨部はねじれている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態では、互いに平行な複数条のスリットを断続的に鉛シートの長手方向に沿って千鳥状になるよう形成するとともに、互いに平行に隣接しあうスリットにより形成される線条部を鉛合金シート面から表裏両方向に交互に凸状に突出するよう塑性変形させた後、この鉛合金シートを幅方向へ展開伸張することにより形成した網目部を格子体として用いる鉛蓄電池の製造法において、格子骨の幅寸法（Ａ）を、結節部の幅寸法（Ｂ）に対し、１．０Ａ≦Ｂ≦３．０Ａとすることを特徴とし、かつ鉛シート合金が錫を０．６〜２．０重量％含有する構成により、格子体結節部の腐食進行による、鉛蓄電池の容量低下及び寿命低下を抑制する作用を有する。
【０００８】
【実施例】
ここでロータリーエキスパンド方式について簡単に説明する。図１に示すように、円周部に凸状加工刃１を所定のピッチで配置した円盤状カッター２（２’）を、所定の間隔で複数枚重ね合わせたロール３（３’）の対に鉛合金シート４を通過させ、シートに凸状加工刃１が押し付けられることにより、図２に示すような格子骨となる線条部５が鉛合金シート４の面に対して上下方向に互いに逆向きの湾曲状に塑性変形される。このような構成により鉛合金シート４は回転するロール対３（３’）間を通過する際に円盤状カッター２（２’）によりせん断を受け、スリットが千鳥状に形成される。線条部５が形成された鉛合金シート４を幅方向に展開伸張して図３に示したような格子体が形成される。図３に９で示される幅が格子骨の幅寸法（Ａ）であり、１０で示される幅が結節部の幅寸法（Ｂ）である。通常、これ以降の段階で活物質となるペーストが充填された後に、所定の寸法に切断されて極板が形成される。
【０００９】
前記したロータリーエキスパンド方式にて１０種類の鉛蓄電池用正極格子体（格子体Ａ〜Ｊ）を格子骨の幅寸法（Ａ）と、結節部の幅寸法（Ｂ）を表１に示した通り変化させて作成した。鉛合金シートは合金Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．０ｗｔ％Ｓｎからなる鋳造板（１５ｍｍ厚み）をそれぞれ冷間圧延し、厚さ１．０ｍｍの鉛合金シートとして使用した。
【００１０】
【表１】
0004062817.tif 000002
【００１１】
表１に示した格子体についてエキスパンド網目部の結節部におけるクラックの発生率を顕微鏡観察した。この結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】
0004062817.tif 000003
【００１３】
表２に示した結果から、本発明による結節部の幅寸法（Ｂ）を格子骨の幅寸法（Ａ）の１．０倍以上にすることによりクラックの発生を抑制することが確認された。また、格子ＥおよびＪについては結節部のクラックは発生しないが、結節部の強度が強すぎて格子骨部で骨切れを起こしてしまうことが確認された。結節部におけるクラックの発生を抑制する効果は、結節部の幅寸法（Ｂ）を格子骨の幅寸法（Ａ）の１．０倍以上にすることにより得られるが３．０倍を超えると副作用として骨切れを生じることが確認された。
【００１４】
次に、表３に示した鉛合金シートを作成し、引張り強度および伸び率を測定した。
【００１５】
鉛合金シートは合金Ａ（Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−０．４ｗｔ％Ｓｎ）、合金Ｂ（Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−０．６ｗｔ％Ｓｎ）、合金Ｃ（Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．０ｗｔ％Ｓｎ）、および合金Ｄ（Ｐｂ―０．０６ｗｔ％Ｃａ−２．５ｗｔ％Ｓｎ）からなる鋳造板（１５ｍｍ厚み）をそれぞれ冷間圧延し、厚さ１．０ｍｍの鉛合金シートＡ、Ｂ、ＣおよびＤとした。これらのシートのエージング後の引張り強度および伸び率は表３に示した通りであった。
【００１６】
【表３】
0004062817.tif 000004
【００１７】
前記した合金シートを使用し、表４に示した８種類の格子体を作成し、これに鉛粉を水および希硫酸で混練したペーストを充填し、熟成乾燥して正極板とした。
【００１８】
【表４】
0004062817.tif 000005
【００１９】
この正極板を負極板およびセパレータと組み合わせて自動車用の鉛蓄電池（５５Ｄ２３形）を作成した。これらの電池についてＪＩＳ規格（Ｄ５３０１）で規定される軽負荷寿命試験を雰囲気温度７５℃の気相中で実施した。表５に電池の構成と前記した試験の結果を示す。なお、寿命試験結果は、電池Ａの寿命を１００とした時の指数で表記した。
【００２０】
【表５】
0004062817.tif 000006
【００２１】
表５より、合金Ｂ、ＣおよびＤを用いた電池の寿命特性が良好な結果であることがわかる。つまり、錫を０．６％以上含む合金シートを使用することにより寿命特性を向上することができる。但し格子体を作成する際に、合金Ｄを用いた場合、錫を２．５％含有するため表３にも示したように引張り強度が強くなる反面、伸び率が低く格子体を展開する際に展開不十分が多く発生した。
【００２２】
つまり、結節部の幅寸法（Ｂ）を格子骨の幅寸法（Ａ）の１．０倍以上３．０倍以下により、結節部におけるクラックの発生を抑制する効果は有するが、使用する鉛合金シートが、錫を０．６％以上含まないと電池寿命特性に効果が得られないことが確認された。
【００２３】
本発明の構成によれば生産性に優れたロータリーエキスパンド格子体の課題を解決し、鉛蓄電池の寿命向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なロータリー式によるエキスパンド加工工程を示す図
【図２】一般的なロータリー式エキスパンド加工工程により鉛合金シートにスリット形成された状態を示す図
【図３】一般的なロータリー式によるエキスパンド格子体を示す図
【符号の説明】
１  凸状加工刃
２、２’  円盤状カッター
３、３’  ロール対
４  鉛合金シート
５  線条部
６  結節部
７  切断位置
８  格子体
９  結節部の幅寸法
１０  格子骨の幅寸法
【図１】
0004062817.tif 000007
【図２】
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【図３】
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