特許 6988137 鉛蓄電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6988137

(24)【登録日】2021年12月6日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】鉛蓄電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/466 20210101AFI20211220BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20211220BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20211220BHJP

   H01M 10/12 20060101ALI20211220BHJP

【ＦＩ】

   H01M50/466

   H01M50/586

   H01M50/593

   H01M10/12 K

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-73810(P2017-73810)

(22)【出願日】2017年4月3日

(65)【公開番号】特開2018-181424(P2018-181424A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年2月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】特許業務法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小山 潔

【審査官】 福井 晃三

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３６７５４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５４−０２６０３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−１４４４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３２９９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０９９３７２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／４０−５０／４９７

Ｈ０１Ｍ ５０／５０−５０／５９８

Ｈ０１Ｍ １０／００−１０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛蓄電池であって、
負極板と、
前記負極板を挟んで第１の方向に互いに対向する第１の正極板および第２の正極板と、
前記第１の正極板と前記負極板との間に配置された第１のセパレータ部分と、前記第２の正極板と前記負極板との間に配置された第２のセパレータ部分と、前記負極板に対して前記第１の方向に直交する第２の方向の一方側に位置し、前記第１のセパレータ部分と前記第２のセパレータ部分とを繋いでいる第３のセパレータ部分と、を含むセパレータと、
前記負極板に対して、前記第１の方向および前記第２の方向の両方に直交する第３の方向の一方側の位置であって、かつ、前記第２の方向において前記負極板の中心より前記第２の方向の前記一方側の位置に配置され、前記第１の正極板と前記第２の正極板とを連結している正極側集電体と、を備え、
前記セパレータは、さらに、前記第１のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第４のセパレータ部分と、前記第２のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第５のセパレータ部分と、を含み、
前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分とは、少なくとも前記負極板と前記正極側集電体との間の位置において封止された封止部分を有し、
前記負極板の前記第２の方向の長さＬ１に対する前記封止部分の前記第２の方向の長さＷ１の比である特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０より大きく、かつ、０．４以下である、鉛蓄電池。

【請求項2】

請求項１に記載の鉛蓄電池であって、
前記第１の正極板と前記第２の正極板とは、正極用本体部と、前記正極用本体部と前記正極側集電体との間に配置され、前記正極用本体部と前記正極側集電体とを連結している正極用耳部とをそれぞれ有し、
前記封止部分の前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側の端部である封止端部は、前記正極用耳部の前記第２の方向の前記他方側の端部である耳端部よりも前記第２の方向の前記他方側に位置し、前記封止端部と前記耳端部との間の前記第２の方向の距離は、５ｍｍ以上である、鉛蓄電池。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の鉛蓄電池であって、
前記特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０．１８以上である、鉛蓄電池。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、
前記特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０．２５以上、かつ、０．３５以下である、鉛蓄電池。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、
前記第３の方向視で、前記封止部分は、少なくとも、前記セパレータの前記第２の方向の前記一方側の端部と重なっている、鉛蓄電池。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、
前記第４のセパレータ部分及び前記第５のセパレータ部分の前記第３の方向における寸法は、２５ｍｍ以上であり、かつ、前記封止部分の前記第３の方向の前記一方側の端部と前記負極板における前記第３の方向の前記一方側の端部との間の前記第３の方向の距離は、２５ｍｍ以上である、鉛蓄電池。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の鉛蓄電池であって、さらに、
互いに対向する一対の対向部を含む絶縁性の封止部材を備え、
前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分とは、前記封止部材の前記一対の対向部の間に挿入されている、鉛蓄電池。

【請求項8】

請求項７に記載の鉛蓄電池であって、
前記一対の対向部の互いに対向する２つの対向面の少なくとも一方の対向面は、前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側に向かうに連れて他方の前記対向面から離間するように傾斜している第１の傾斜面を含む、鉛蓄電池。

【請求項9】

請求項７または請求項８に記載の鉛蓄電池であって、
前記封止部材の前記第３の方向の前記一方側と反対側である他方側の表面は、前記封止部材の前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側の端部に向かうに連れて前記負極板から離間するように傾斜する第２の傾斜面を含む、鉛蓄電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される技術は、鉛蓄電池に関する。

【背景技術】

【0002】

鉛蓄電池は、例えば、電気自動車やハイブリット自動車等の電動車両に搭載され、電動車両の動力源や電動車両に搭載された電装品への電力供給源として利用される。このような鉛蓄電池の一例として、従来より、電気車用鉛蓄電池が知られている（特許文献１参照）。電気車用鉛蓄電池は、負極板と、該負極板を挟んで互いに対向する第１の正極板および第２の正極板と、セパレータと、正極側集電体（ストラップ）と、を備える。正極側集電体（ストラップ）は、負極板の上側に位置し、正極板同士を連結する。

【0003】

鉛蓄電池では、負極板と正極板との充放電が繰り返されることにより、多量の導電物（例えば遊離した正極活物質が還元されて生成された金属鉛塊）が負極板の上部に析出し易い。この対策として従来より、例えば負極板または正極板のどちらか一方の上部と側部の大部分とをセパレータで封筒状に覆う構造や、負極板の上部に、セパレータの上部を挟持するセパレータ挟持部を有する構造が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平５−３６７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

鉛蓄電池では、放電中や充電中に電解液の上部と下部とに比重差が生じる成層化という現象が発生する。鉛蓄電池では、充電中に、放電で生成された硫酸鉛が金属鉛と硫酸とに変化するため、電解液中に高濃度の硫酸が放出される。そのため、放出された硫酸は下部に向かって沈降し、電解液の上部と下部とに比重差が生じ、成層化が発生する。成層化が発生すると、負極板の下部において、放電時に生成された硫酸鉛が硬化するサルフェーションという現象が進行し、電池寿命が短くなる問題が生じる。

【0006】

ここで、鉛蓄電池では、充電末期に極板からガス（酸素ガスや水素ガス）が発生し、この発生したガスの流れによって電解液が攪拌されるため、成層化は解消される。しかし、上述の負極板または正極板をセパレータで封筒状に覆う構造の電気車用鉛蓄電池では、電解液の対流がセパレータに覆われた極板の上方で妨げられ、電解液が十分に攪拌されず、成層化が解消されないおそれがある。また、セパレータ挟持部によってセパレータの上部を挟持する構造の電気車用鉛蓄電池では、このセパレータの挟持部分によってガスの流れが規制され、電解液が十分に攪拌されず、その結果、成層化が解消されないおそれがある。すなわち、上述の電気車用鉛蓄電池では、導電物による正極板と負極板との短絡抑制と、成層化による電池寿命の短縮抑制との両立を図ることができないという問題があった。なお、このような問題は、電動車両に限らず、例えば、エンジン車両や他の機器に搭載される鉛蓄電池にも共通の問題である。

【0007】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に開示される鉛蓄電池は、鉛蓄電池であって、負極板と、前記負極板を挟んで第１の方向に互いに対向する第１の正極板および第２の正極板と、前記第１の正極板と前記負極板との間に配置された第１のセパレータ部分と、前記第２の正極板と前記負極板との間に配置された第２のセパレータ部分と、前記負極板に対して前記第１の方向に直交する第２の方向の一方側に位置し、前記第１のセパレータ部分と前記第２のセパレータ部分とを繋いでいる第３のセパレータ部分と、を含むセパレータと、前記負極板に対して前記第１の方向および前記第２の方向の両方に直交する第３の方向の一方側の位置であって、かつ、前記第２の方向において前記負極板の中心より前記第２の方向の前記一方側の位置に配置され、前記第１の正極板と前記第２の正極板とを連結している正極側集電体と、を備え、前記セパレータは、さらに、前記第１のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第４のセパレータ部分と、前記第２のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第５のセパレータ部分と、を含み、前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分とは、少なくとも前記負極板と前記正極側集電体との間の位置において封止された封止部分を有し、前記負極板の前記第２の方向の長さＬ１に対する前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分との封止部分の前記第２の方向の長さＷ１の比である特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０．４以下である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】鉛蓄電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。

【図2】極板群１０４および封止部材２００の上側の平面構成を概略的に示す説明図である。

【図3】負極板１１０Ｎ周りのシート１２０を示す説明図である。

【図4】第１の実施形態における鉛蓄電池１００のサイクル数評価の結果を示す表である。

【図5】Ｈ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００における極板群１０４の構成を示す上面図である。

【図6】サイクル寿命試験における各種類の鉛蓄電池１００の放電容量の変化を示すグラフである。

【図7】第１の実施形態における鉛蓄電池１００の第１の距離Ｘ１とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。

【図8】第１の実施形態における鉛蓄電池１００の特定比（Ｗ１／Ｌ１）とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。

【図9】第２の実施形態における鉛蓄電池１００のサイクル数評価の結果を示す表である。

【図10】第２の実施形態における鉛蓄電池１００の第１の距離Ｘ１とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。

【0011】

（１）本明細書に開示される鉛蓄電池は、鉛蓄電池であって、負極板と、前記負極板を挟んで第１の方向に互いに対向する第１の正極板および第２の正極板と、前記第１の正極板と前記負極板との間に配置された第１のセパレータ部分と、前記第２の正極板と前記負極板との間に配置された第２のセパレータ部分と、前記負極板に対して前記第１の方向に直交する第２の方向の一方側に位置し、前記第１のセパレータ部分と前記第２のセパレータ部分とを繋いでいる第３のセパレータ部分と、を含むセパレータと、前記負極板に対して前記第１の方向および前記第２の方向の両方に直交する第３の方向の一方側の位置であって、かつ、前記第２の方向において前記負極板の中心より前記第２の方向の前記一方側の位置に配置され、前記第１の正極板と前記第２の正極板とを連結している正極側集電体と、を備え、前記セパレータは、さらに、前記第１のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第４のセパレータ部分と、前記第２のセパレータ部分における前記第３の方向の前記一方側の端部から前記負極板と前記正極側集電体との間まで延びている第５のセパレータ部分と、を含み、前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分とは、少なくとも前記負極板と前記正極側集電体との間の位置において封止された封止部分を有し、前記負極板の前記第２の方向の長さＬ１に対する前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分との封止部分の前記第２の方向の長さＷ１の比である特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０．４以下である。

【0012】

本鉛蓄電池では、負極板と正極側集電体との間に封止部分を有し、負極板と正極側集電体との間において第４のセパレータ部分と第５のセパレータ部分とが封止されることにより、負極板から正極側集電体に向かって析出する導電物が正極側集電体に達することが抑制されるため、封止部分を有しない構成に比べて、正極板と負極板との短絡を抑制することができる。また、本鉛蓄電池では、負極板の第２の方向の長さＬ１に対する封止部分の第２の方向の長さＷ１の比である特定比（Ｗ１／Ｌ１）が、０．４以下である。これにより、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が、０．４よりも大きい構成に比べて、発生したガスによる電解液の攪拌効果が低下することが抑制されるため、成層化が解消され易くなる。すなわち、本鉛蓄電池によれば、正極板と負極板との短絡抑制と、成層化による電池寿命の短縮抑制との両立を図ることができる。

【0013】

（２）上記鉛蓄電池において、前記第１の正極板と前記第２の正極板とは、正極用本体部と、前記正極用本体部と前記正極側集電体との間に配置され、前記正極用本体部と前記正極側集電体とを連結している正極用耳部とをそれぞれ有し、前記封止部分の前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側の端部である封止端部は、前記正極用耳部の前記第２の方向の前記他方側の端部である耳端部よりも前記第２の方向の前記他方側に位置し、前記封止端部と前記耳端部との間の前記第２の方向の距離は、５ｍｍ以上である構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、封止端部と耳端部との間の距離が５ｍｍ未満である構成に比べて、負極板から正極側集電体または正極用耳部に向かって析出する導電物が正極側集電体または正極用耳部に達することが抑制されるため、正極板と負極板との短絡をより効果的に抑制することができる。

【0014】

（３）上記鉛蓄電池において、前記特定比（Ｗ１／Ｌ１）は、０．２５以上、かつ、０．３５以下である構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、特定比が０．２５未満または０．３５より大きい構成に比べて、正極板と負極板との短絡抑制と、成層化による電池寿命の短縮抑制とを効果的に両立させることができる。

【0015】

（４）上記鉛蓄電池において、前記第３の方向視で、前記封止部分は、少なくとも、前記セパレータの前記第２の方向の前記一方側の端部と重なっている構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、負極板から正極側集電体に向かって析出する導電物がセパレータの第２の方向の一方側の端部側から正極側集電体に達することが抑制されるため、封止部分が、セパレータの第２の方向の一方側の端部と重なっていない構成に比べて、正極板と負極板との短絡を確実に抑制することができる。

【0016】

（５）上記鉛蓄電池において、前記第４のセパレータ部分及び前記第５のセパレータ部分の前記第３の方向における寸法は、２５ｍｍ以上であり、かつ、前記封止部分における前記第３の方向の前記一方側の端部と前記負極板における前記第３の方向の前記一方側の端部との間の前記第３の方向の距離は、２５ｍｍ以上である構成としてもよい。第４のセパレータ部分及び第５のセパレータ部分の第３の方向における寸法が大きいほど、封止部分を、負極板の第３の方向の一方側の端部から第３の方向の一方側に離して配置することができ、封止部分が、負極板の第３の方向の一方側の端部から第３の方向の一方側に離れて配置されるほど、正極板と負極板との短絡を抑制しやすい。本鉛蓄電池によれば、第４のセパレータ部分及び第５のセパレータ部分の第３の方向における寸法は、２５ｍｍ以上であり、かつ、封止部分における第３の方向の一方側の端部と負極板の第３の方向の一方側の端部との間の第３の方向の距離は、２５ｍｍ以上である。これにより、上記寸法及び距離が２５ｍｍ未満である構成に比べて、正極板と負極板との短絡を抑制することができる。

【0017】

（６）上記鉛蓄電池において、さらに、互いに対向する一つの対向部を含む絶縁性の封止部材を備え、前記第４のセパレータ部分と前記第５のセパレータ部分とは、前記封止部材の前記一対の対向部の間に挿入されている構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、第４のセパレータ部分と第５のセパレータ部分とが、封止部材の一対の対向部の間に挿入されることにより、封止部分が形成される。これにより、例えば第４のセパレータ部分と第５のセパレータ部分とが接着されて封止部分が形成される構成に比べて、封止部分を容易に形成することができる。また、負極板と正極側集電体との間には、封止部分に加えて、該封止部分に隣接するように配置される絶縁性の封止部材が介在する。したがって、封止部材が介在しない構成に比べて、負極板から正極側集電体に向かって析出する導電物が正極側集電体に達することがより確実に抑制されるため、正極板と負極板との短絡をより効果的に抑制することができる。

【0018】

（７）上記鉛蓄電池において、前記一つの対向部の互いに対向する２つの対向面の少なくとも一方の対向面は、前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側に向かうに連れて他方の前記対向面から離間するように傾斜している第１の傾斜面を含む構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、第１の傾斜面が封止部材に形成されていない構成に比べて、第４のセパレータ部分と第５のセパレータ部分とを封止部材の一対の対向部の間に容易に挿入させることができる。

【0019】

（８）上記鉛蓄電池において、前記封止部材の前記第３の方向の前記一方側と反対側である他方側の表面は、前記封止部材の前記第２の方向の前記一方側と反対側である他方側の端部に向かうに連れて前記負極板から離間するように傾斜する第２の傾斜面を含む構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、封止部材の一対の対向部の間に第４のセパレータ部分と第５のセパレータ部分を挿入する際に、封止部材の角部が第４のセパレータ部分や第５のセパレータ部分に接触して第４のセパレータ部分や第５のセパレータ部分が損傷することを抑制することができる。また、発生したガスを封止部材の第２の傾斜面に沿って対流させることができるため、発生したガスによる攪拌効果が封止部材によって低下することを抑制することができる。

【0020】

Ａ．第１の実施形態：
Ａ−１．鉛蓄電池１００の構成：
図１は、鉛蓄電池１００の断面構成を概略的に示す説明図である。鉛蓄電池１００は、例えば電気式フォークリフトなどの電動車両の動力源に用いられる液式の鉛蓄電池（バッテリ）である。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を「上方向」といい、Ｚ軸負方向を「下方向」というものとする。図２以降についても同様である。

【0021】

図１に示すように、鉛蓄電池１００は、電池筐体１０２と、極板群１０４と、正極側集電体１０６Ｐと、負極側集電体１０６Ｎと、封止部材２００とを備える。

【0022】

（電池筐体１０２の構成）
電池筐体１０２は、内部に収容空間Ｓが形成された箱状体であり、例えば合成樹脂により形成されている。具体的には、電池筐体１０２は、電槽２２と、蓋２４とを含む。電槽２２は、上面が開放した略直方体の容器である。電槽２２の内部には、極板群１０４と、正極側集電体１０６Ｐと、負極側集電体１０６Ｎと、封止部材２００とが収容されると共に、電解液Ｕが充填されている。電解液Ｕは、例えば希硫酸である。蓋２４は、電槽２２の上端開口部に対応した略矩形の扁平箱型部材である。蓋２４には、正極端子部２６Ｐと負極端子部２６Ｎとがそれぞれ蓋２４を上下方向に貫通するように設けられている。蓋２４は、電槽２２の上端開口部を塞ぐように配置されており、蓋２４の下面の周縁部分と、電槽２２の上端開口部の周囲部分とが、例えば熱溶着により接合されている。

【0023】

（極板群１０４の構成）
図２は、極板群１０４および封止部材２００の上側の平面構成を概略的に示す説明図である。なお、図２には、極板群１０４と封止部材２００とが互いに分離された状態が示されている。また、図２には、正極側集電体１０６Ｐと負極側集電体１０６Ｎとが点線で示されている。また、図２中の「＋」は正極を意味し、「−」は負極を意味する。図２に示すように、極板群１０４は、複数の正極板１１０Ｐと、複数の負極板１１０Ｎと、シート１２０とを備える。

【0024】

図２に示すように、複数の正極板１１０Ｐと複数の負極板１１０Ｎとは、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとが１つずつ、上下方向に直交する所定の方向（Ｙ軸方向 「極板配列方向」ということができる）に交互に並べて配置されている。また、各極板（正極板１１０Ｐ、負極板１１０Ｎ）は、略矩形の平板形状であり、極板配列方向に略直交するように配置されている。なお、正極側集電体１０６Ｐと負極側集電体１０６Ｎとは、上下方向（Ｚ軸方向）と極板配列方向との両方に直交する方向（Ｘ軸方向 「集電体配列方向」ということができる）に並んで配置されている。極板配列方向（Ｙ軸方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当し、集電体配列方向（Ｘ軸方向）は、特許請求の範囲における第２の方向に相当し、上下方向（Ｚ軸方向）は、特許請求の範囲における第３の方向に相当する。

【0025】

正極板１１０Ｐは、複数本のチューブ内に正極活物質（例えば二酸化鉛）を保持させたクラッド式の極板であり、正極用本体部１１４Ｐと正極用耳部１１２Ｐとを備える。正極用本体部１１４Ｐは、Ｙ軸方向視で略矩形状に形成されている。正極用耳部１１２Ｐは、正極用本体部１１４Ｐの上辺のＸ軸正方向側の端部付近から上方向に突出するように設けられている。以下、正極用耳部１１２ＰにおけるＸ軸正方向側の端部を、「外側耳端部１１２ＰＡ」といい、正極用耳部１１２ＰにおけるＸ軸負方向側の端部を、「内側耳端部１１２ＰＢ」という。内側耳端部１１２ＰＢは、特許請求の範囲における耳端部に相当する。

【0026】

負極板１１０Ｎは、板状の格子体に負極活物質（例えば海綿状鉛）を保持させたペースト式の極板であり、負極用本体部１１４Ｎと負極用耳部１１２Ｎとを備える。負極用本体部１１４Ｎは、Ｙ軸方向視で略矩形状に形成されている。負極用耳部１１２Ｎは、負極用本体部１１４Ｎの上辺のＸ軸負方向側の端部付近から上方向に突出するように設けられている。すなわち、正極用耳部１１２Ｐと負極用耳部１１２Ｎとは、極板群１０４において、Ｘ軸方向に互いに反対側に位置するように配置されている。

【0027】

シート１２０は、略帯状であり、絶縁性かつイオン伝導性材料（例えばガラス繊維や多孔質合成樹脂）により形成されている。シート１２０は、上下方向視で、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの間を蛇行するように配置されたジグザグ形状とされている（図２参照）。図１に示すように、シート１２０は、中間シート部１２２と、該中間シート部１２２の上側に隣接する上側シート部１２４と、該中間シート部１２２の下側に隣接する下側シート部１２６とを含む。なお、中間シート部１２２と上側シート部１２４と下側シート部１２６とは一体部材である。シート１２０は、特許請求の範囲におけるセパレータに相当する。

【0028】

中間シート部１２２は、電池筐体１０２の収容空間Ｓにおいて、各正極板１１０Ｐが配置された領域と各負極板１１０Ｎが配置された領域とを区画するセパレータとして機能する。中間シート部１２２の上端部と各極板の上端部とは、上下方向において同じ位置に配置されており、中間シート部１２２の下端部と各極板の下端部とは、上下方向において同じ位置に配置されている。具体的には、図２に示すように、中間シート部１２２は、複数の第１のセパレータ部分１２２Ａと、複数の第２のセパレータ部分１２２Ｂと、複数の第１の接続部分１２２Ｃと、複数の第２の接続部分１２２Ｄとを含む。

【0029】

第１のセパレータ部分１２２Ａは、各負極板１１０Ｎと、該負極板１１０Ｎに対してＹ軸正方向側に隣り合う正極板１１０Ｐとの間に配置される。ただし、複数の第１のセパレータ部分１２２Ａの内、Ｙ軸正方向側の端に位置する第１のセパレータ部分１２２Ａの該一方側には正極板１１０Ｐが存在しなくともよい。第２のセパレータ部分１２２Ｂは、各負極板１１０Ｎと、該負極板１１０Ｎに対してＹ軸負方向側に隣り合う正極板１１０Ｐとの間に配置される。ただし、複数の第２のセパレータ部分１２２Ｂの内、Ｙ軸負方向側の端に位置する第２のセパレータ部分１２２Ｂの該他方側には正極板１１０Ｐが存在しなくともよい。

【0030】

第１の接続部分１２２Ｃは、負極板１１０Ｎに対してＸ軸正方向側に配置され、第１のセパレータ部分１２２Ａと第２のセパレータ部分１２２Ｂとを繋いでいる。つまり、第１の接続部分１２２Ｃは、Ｘ軸方向において負極用耳部１１２Ｎとは反対側に配置され、Ｘ軸方向において負極用耳部１１２Ｎとは反対側の負極板１１０Ｎの側面を覆っている。第２の接続部分１２２Ｄは、正極板１１０Ｐに対してＸ軸負方向側に配置され、第１のセパレータ部分１２２Ａと第２のセパレータ部分１２２Ｂとを繋いでいる。つまり、第２の接続部分１２２Ｄは、Ｘ軸方向において正極用耳部１１２Ｐとは反対側に配置され、Ｘ軸方向において正極用耳部１１２Ｐとは反対側の正極板１１０Ｐの側面を覆っている。第１の接続部分１２２Ｃは、特許請求の範囲における第３のセパレータ部分に相当し、複数の正極板１１０Ｐの内、負極板１１０Ｎを挟んでＹ軸方向に互いに対向する一対の正極板１１０Ｐは、特許請求の範囲における第１の正極板および第２の正極板に相当する。

【0031】

上側シート部１２４は、中間シート部１２２の上端部から該中間シート部１２２の全長にわたって上方に同じ高さだけ延出しており、各極板の上端部より上側にはみ出すように配置されている。図２に示すように、上側シート部１２４は、複数の第１の上側部分１２４Ａと、複数の第２の上側部分１２４Ｂとを含む。第１の上側部分１２４Ａは、第１のセパレータ部分１２２Ａにおける上端部から上方に延出しており、負極板１１０Ｎと後述する正極側集電体１０６Ｐとの間まで延びている。第２の上側部分１２４Ｂは、第２のセパレータ部分１２２Ｂにおける上端部から上方に延出しており、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間まで延びている。第１の上側部分１２４Ａは、特許請求の範囲における第４のセパレータ部分に相当し、第２の上側部分１２４Ｂは、特許請求の範囲における第５のセパレータ部分に相当する。

【0032】

下側シート部１２６は、中間シート部１２２の下端部から該中間シート部１２２の全長にわたって下方向に同じ高さだけ延出しており、各極板の下端部より下側にはみ出すように配置されている。以下、負極板１１０ＮにおけるＸ軸正方向側において、シート１２０（第１の接続部分１２２Ｃ）によって覆われている端部を、「閉塞端部１１０ＮＡ」といい、負極板１１０ＮにおけるＸ軸負方向側においてシート１２０に覆われておらず、開放されている端部を、「開放端部１１０ＮＢ」という。

【0033】

（正極側集電体１０６Ｐおよび負極側集電体１０６Ｎの構成）
正極側集電体１０６Ｐは、平板状の導電性部材である。正極側集電体１０６Ｐは、複数の正極板１１０Ｐおよび負極板１１０Ｎの上方に位置し、Ｘ軸方向において各正極板１１０Ｐおよび各負極板１１０Ｎの中心よりＸ軸正方向側、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃ側に位置し、上下方向に略直交するように配置されている。正極側集電体１０６Ｐの下面は、複数の正極用耳部１１２Ｐに接合されている。これにより、複数の正極板１１０Ｐが正極側集電体１０６Ｐを介して連結されている。また、正極側集電体１０６Ｐの上面は、正極端子部２６Ｐに接合されており、これにより、各正極板１１０Ｐと正極端子部２６Ｐとが電気的に接続されている。

【0034】

負極側集電体１０６Ｎは、平板状の導電性部材である。負極側集電体１０６Ｎは、複数の正極板１１０Ｐおよび負極板１１０Ｎの上方に位置し、Ｘ軸方向において各正極板１１０Ｐおよび各負極板１１０Ｎの中心よりＸ軸負方向側、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃと反対側に位置し、上下方向に略直交するように配置されている。負極側集電体１０６Ｎの下面は、複数の負極用耳部１１２Ｎに接合されている。これにより、複数の負極板１１０Ｎが負極側集電体１０６Ｎを介して連結されている。また、負極側集電体１０６Ｎの上面は、負極端子部２６Ｎに接合されており、これにより、各負極板１１０Ｎと負極端子部２６Ｎとが電気的に接続されている。

【0035】

（封止部材２００の構成）
封止部材２００は、正極側集電体１０６Ｐと負極板１１０Ｎとの間において、シート１２０の上側シート部１２４を部分的に封止するための部材である。封止部材２００は、絶縁性の部材であり、例えばＡＢＳ樹脂により形成されている。図２に示すように、封止部材２００は、Ｘ軸方向に延びる複数の本体部分２１０と、複数の本体部分２１０におけるＸ軸正方向側の端部同士を連結する連結部分２２０を備える。

【0036】

各本体部分２１０には、シート１２０の上側シート部１２４が挿入される挿入スリット２１２が形成されている。具体的には、本体部分２１０は、Ｙ軸方向に隙間（挿入スリット２１２）を介して互いに対向する一対の対向部２１４，２１４と、該一対の対向部２１４，２１４の上端部同士を繋ぐカバー部２１６とを含む。このような構成により、本体部分２１０には、該本体部分２１０における下側とＸ軸負方向側とに開放した挿入スリット２１２が形成されている。以下、本体部分２１０（対向部２１４）の内、Ｘ軸正方向側、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃ側の端部を「外側封止端部２１０Ａ」といい、Ｘ軸負方向側、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃと反対側の端部を「内側封止端部２１０Ｂ」という。各対向部２１４の互いに対向する２つの対向面２１５，２１５には、Ｘ軸負方向側に向かうに連れて互いに（挿入スリット２１２を通過し、かつ、Ｙ軸方向に直交する仮想平面Ｈから）離間するように傾斜する第１の傾斜面２１８が形成されている。また、各対向部２１４の下側の表面には、内側封止端部２１０Ｂに近づくに連れて負極板１１０Ｎから離間するように傾斜する第２の傾斜面２１９が形成されている（図３参照）。

【0037】

封止部材２００を用いてシート１２０を封止するときに、図２に示すように、封止部材２００を、極板群１０４に対して負極板１１０Ｎの閉塞端部１１０ＮＡ側から、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間に差し込む。これにより、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間には、シート１２０の内、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとにより、後述する封止部分１３０が形成される。なお、各正極用耳部１１２Ｐは、互いに隣り合う２つの本体部分２１０の間に位置するため、封止部材２００と正極用耳部１１２Ｐとが干渉することが抑制される。

【0038】

図３は、封止部材２００周辺の詳細構成を示す説明図である。図３に示すように、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの内、Ｘ軸正方向側の部分、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃ側の折り返し部分が、封止部材２００の一対の対向部２１４，２１４の間に圧入されている。これにより、封止部材２００の一対の対向部２１４，２１４の間に圧入された第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとが接触されることによって、封止部分１３０（図３ 斜線部分）が形成されている。封止部分１３０は、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間に位置しており、上下方向視で、少なくとも、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとが重複する領域全域に重なって配置されている。また、封止部分１３０は、シート１２０のＸ軸正方向側の端部と重なって配置されている。以下、封止部分１３０におけるＸ軸負方向側の端部、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃと反対側の端部を「開放封止端部１３０Ｂ」という。開放封止端部１３０Ｂは、特許請求の範囲における封止端部に相当する。

【0039】

また、上側シート部１２４の内、一対の対向部２１４，２１４の間に圧入されている部分より負極板１１０Ｎの開放端部１１０ＮＢ側の部分は、上下方向に開放可能になっており、さらには、そのほぼ全領域が上下方向に開放した状態が維持されていることが好ましい。

【0040】

また、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間に、カバー部２１６が介在するため、封止部材２００がカバー部２１６を備えない構成である場合に比べて、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐと間の封止精度を向上させることができる。

【0041】

また、以下の説明では、負極板１１０Ｎの集電体配列方向（Ｘ軸方向）における長さＬ１に対する、封止部分１３０のＸ軸方向における長さＷ１の比（Ｗ１／Ｌ１）を、特定比という。また、封止部分１３０の開放封止端部１３０Ｂと、正極用耳部１１２Ｐの内側耳端部１１２ＰＢとの間のＸ軸方向の距離を第１の距離Ｘ１という。また、封止部分１３０の上端部と負極板１１０Ｎの上端部との間の上下方向の距離を第２の距離Ｚ１という。なお、本実施形態では、封止部分１３０の上端部と、第１の上側部分１２４Ａ及び第２の上側部分１２４Ｂの上端部とが等しいことから、距離Ｚ１は、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの上下方向における寸法に等しい。第１の距離Ｘ１は、特許請求の範囲における第２の方向の距離に相当し、第２の距離Ｚ１は、特許請求の範囲における第３の方向の距離に相当する。

【0042】

Ａ−２．鉛蓄電池１００のサンプルの製造方法：
鉛蓄電池１００のサンプルの製造方法の一例を説明する。まず、各極板１１０Ｐ、１１０Ｎが形成される。負極板１１０Ｎの上下方向の外形寸法は２７１ｍｍであり、Ｘ軸方向の外形寸法は１４２ｍｍであり、Ｙ軸方向の外形寸法は４ｍｍである。また、負極用耳部１１２Ｎは、負極板１１０Ｎの開放端部１１０ＮＢより１ｍｍだけ内側の位置から、１７ｍｍだけ内側の位置までの間に鋳出されている。また、正極板１１０Ｐは、１４本のチューブを有しており、正極用耳部１１２Ｐは、正極板１１０ＰにおけるＸ軸正方向側の端部から１ｍｍだけ内側の位置から、１８ｍｍだけ内側の位置までの間に鋳出されている。なお、正極板１１０Ｐの外形寸法は、負極板１１０Ｎの外形寸法と略同一である。

【0043】

次に、形成された各極板１１０Ｐ、１１０Ｎに対して、濃度７％の希硫酸中でタンク化成が施される。これにより、負極板１１０Ｎの負極側活物質の質量は、１枚当たり４６５±１０ｇとなり、正極板１１０Ｐの正極側活物質の質量は、１枚当たり７９２±１２ｇとなる。タンク化成後、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとがシート１２０を介してＹ軸方向に交互に並べられ、これにより、３枚の正極板１１０Ｐと４枚の負極板１１０Ｎとを含む極板群１０４が形成される。なお、負極側集電体１０６Ｎは、負極板１１０Ｎの開放端部１１０ＮＢより１ｍｍだけ内側の位置から、２６ｍｍだけ内側の位置までの間に配置されており、正極側集電体１０６Ｐは、正極板１１０ＰのＸ軸正方向側の端部から１ｍｍだけ内側の位置から、２６ｍｍだけ内側の位置までの間に配置されている。

【0044】

次に、形成された極板群１０４が、電槽２２に挿入され、さらに、比重１．２８（２０℃）の希硫酸２０００ｃｍ^３である電解液Ｕが電槽２２に注入されることによって、鉛蓄電池１００のサンプルが製造される。この鉛蓄電池１００のサンプルでは、負極板１１０Ｎの上面と、正極側集電体１０６Ｐの下面との間の距離が、３３ｍｍに設定されている。なお、鉛蓄電池１００のサンプルの公称容量は、２００Ａｈである。

【0045】

Ａ−３．鉛蓄電池１００の稼働時間の評価方法：
鉛蓄電池１００の稼働時間（サイクル数）の決定方法は次の通りである。本評価方法では、上記の製造方法により、シート１２０（セパレータ）の巻き方、上記寸法Ｗ１，Ｘ１，Ｚ１の少なくとも１つが互いに異なる複数の種類の鉛蓄電池１００のサンプルを製造し、これらのサンプルのそれぞれについて稼働時間を決定した。なお、サンプル毎に、そのサンプルに対応する種類の鉛蓄電池１００（以下、「サンプル電池」という）を３個ずつ製造した。

【0046】

稼働時間の決定方法では、まず、サンプルの基準容量を決定する。本実施形態では、比較を容易にするために、全種類のサンプルに共通する基準容量を決定する。サンプルの基準容量は、放電容量試験により決定する。放電容量試験では、各種類のサンプルについて、３つのサンプル電池それぞれに試験を行った。具体的には、各サンプル電池を３０℃の水槽中において、３７．５Ａ、放電容量の１２５％の条件で充電を行い、４０．０Ａの条件で放電を行い、端子間電圧が１.７０Ｖを下回った時点の放電容量を測定する放電容量測定を５回繰り返す。そして、各サンプル電池で測定された５回の放電容量の内、最も大きい放電容量の値をそのサンプル電池の初期放電容量とする。放電容量試験では、該初期放電容量を、全種類のサンプルの全サンプル電池について取得する。本評価方法では、稼働時間の決定を行う全種類のサンプルの全サンプル電池の初期放電容量の平均値を、サンプルの基準容量として求めた。なお、基準容量は、２１０Ａｈであった。

【0047】

次に、各サンプルのサイクル寿命試験を行った。サイクル寿命試験では、各サンプルについて、３つのサンプル電池それぞれに試験を行った。具体的には、各サンプル電池を４５℃の水槽中において、５０Ａ、３時間の放電、および、３７．５Ａ、５時間の充電を１サイクルとして、１００サイクル毎に前記の放電容量試験を行った。

【0048】

サイクル寿命試験中に、サンプル電池の端子間電圧が１．３０Ｖを下回り、その後５サイクル以内に放電終了時の端子間電圧が１.３０Ｖ以上に回復しない場合には、そのサンプル電池は短絡したものと判断し、そのサンプル電池のサイクル寿命試験を中止した。各種類のサンプルの３個のサンプル電池の内の１個のサンプル電池において、端子間電圧が初めて１．３０Ｖを下回った時点のサイクル数を、その種類のサンプルの短絡までのサイクル数Ｔ１と判断した（図４参照）。なお、サイクル寿命試験を中止したサンプル電池と同一種類のサンプル電池のうち、サンプル寿命試験を中止したサンプル電池以外のサンプル電池については、サイクル寿命試験が継続された。

【0049】

１００サイクル毎に行う放電容量試験において、各種類のサンプルのサンプル電池の平均の放電容量が、１５０Ａｈ（すなわち基準容量の７１％）を下回った場合には、そのサンプルはサイクル寿命に達したと判断し、そのサンプルの全てのサンプル電池についてサイクル寿命試験を中止した。そして、サイクル寿命試験において、サンプルの平均の放電容量が初めて１５０Ａｈを下回ったサイクル数Ｔ２を、以下のように定義した。すなわち、各種類のサンプルにおいて、１００サイクル毎の容量試験結果によってサイクル寿命試験を中止した時点のサイクル数Ｔと、その時点に測定された平均の放電容量Ｑ１と、その１００サイクル前に測定された平均の放電容量Ｑ２とを用いて、以下の式（１）により計算した（図４参照）。
Ｔ２＝Ｔ−（１５０−Ｑ1）／（Ｑ2−Ｑ1）×１００・・・（１）

【0050】

本評価方法では、各種類のサンプルにおいて、サイクル数Ｔ１とサイクル数Ｔ２との一方が取得された場合には、取得されたサイクル数を、その種類のサンプルの実質的なサイクル数Ｔ０として決定した。また、サイクル数Ｔ１とサイクル数Ｔ２との両方が取得された場合には、サイクル数Ｔ１とサイクル数Ｔ２との内の小さい方を、その種類のサンプルの実質的なサイクル数Ｔ０として決定した（図４参照）。

【0051】

Ａ−４．鉛蓄電池１００のサイクル数評価：
図４は、第１の実施形態における鉛蓄電池１００のサイクル数評価の結果を示す表である。図４において、Ｂ系列（Ｂ０〜Ｂ１１）の鉛蓄電池１００は、第２の距離Ｚ１が１７ｍｍの鉛蓄電池１００を意味する。また、アルファベットの添え字は、長さＷ１の長さを表し、例えば、添え字「０」は、長さＷ１が０ｍｍであることを意味し、添え字「５」は、長さＷ１が３０ｍｍであることを意味する（図４ Ｗ１参照）。なお、長さＷ１の長さの調整は、封止部材２００の本体部分２１０の長さにより調整した。

【0052】

図４には、比較例として、Ｈ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００のサイクル数が示されている。Ｈ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００では、シート１２０における第１の接続部分１２２Ｃが、Ｘ軸方向において負極用耳部１１２Ｎ側に配置され、第２の接続部分１２２Ｄが、Ｘ軸方向において正極用耳部１１２Ｐ側に配置されている点で、Ｂ系列の鉛蓄電池１００と異なる。なお、Ｈ５の鉛蓄電池１００における第２の距離Ｚ１は、１７ｍｍであり、Ｊ５の鉛蓄電池１００における第２の距離Ｚ１は、３０ｍｍである。

【0053】

図５は、Ｈ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００における極板群１０４の構成を示す上面図である。Ｈ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００は、封止部材３００を備える。封止部材３００は、絶縁性であり、例えばＡＢＳ樹脂により形成されている。図５に示すように、封止部材３００は、Ｘ軸方向に延びる複数の本体部分３１０と、複数の本体部分３１０のＸ軸負方向側における上端部を連結する上端カバー３１６を備える。

【0054】

各本体部分３１０には、シート１２０の上側シート部１２４が挿入される挿入スリット３１２が形成されている。具体的には、本体部分３１０は、Ｙ軸方向に隙間を介して互いに対向する一対の対向部３１４，３１４を含む。上端カバー３１６は、該一対の対向部３１４，３１４の上端部同士を繋ぐ。このような構成により、本体部分３１０には、該本体部分２１０における下側とＸ軸方向の両側とに開放した挿入スリット３１２が形成されている。また、各対向部３１４の下側の表面には、Ｘ軸負方向側の端部に近づくに連れて負極板１１０Ｎから離間するように傾斜する第３の傾斜面３１９が形成されている。封止部材３００を用いてシート１２０を封止するときに、図５に示すように、封止部材３００を、極板群１０４に対して負極板１１０ＮのＸ軸負方向側から、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間に差し込む。

【0055】

図４には、さらに、Ｇ系列（Ｇ０〜Ｇ８）の鉛蓄電池１００のサンプルのサイクル数が示されている。Ｇ系列の鉛蓄電池１００は、Ｂ系列の鉛蓄電池１００と比べて、各極板１１０Ｐ、１１０Ｎの大きさ及び枚数が異なる。具体的には、Ｇ系列のサンプルには、２枚の正極板１１０Ｐと３枚の負極板１１０Ｎとが含まれる。負極板１１０Ｎの上下方向の外形寸法は１１５ｍｍであり、Ｘ軸方向の外形寸法は１００ｍｍであり、Ｙ軸方向の外形寸法は４ｍｍである。また、負極用耳部１１２Ｎは、負極板１１０Ｎの開放端部１１０ＮＢより１ｍｍだけ内側の位置から、１４ｍｍだけ内側の位置までの間に鋳出されている。また、正極板１１０Ｐの正極用耳部１１２Ｐは、正極板１１０ＰにおけるＸ軸正方向側の端部から１ｍｍだけ内側の位置から１４ｍｍだけ内側の位置までの間に鋳出されている。なお、正極板１１０Ｐの外形寸法は、負極板１１０Ｎの外形寸法と略同一である。Ｇ系列のサンプルでは、タンク化成後の負極板１１０Ｎの負極側活物質の質量が、１枚当たり２００±７ｇとなり、タンク化成後の正極板１１０Ｐの正極側活物質の質量が、１枚当たり１４５±６ｇとなる。Ｇ系列のサンプルでは、負極板１１０Ｎの上面と、正極側集電体１０６Ｐの下面との間の距離が、１８ｍｍに設定されている。正極側集電体１０６Ｐと負極側集電体１０６ＮとのＸ軸方向における幅は、それぞれ２３ｍｍである。Ｇ系列のサンプルの第２の距離Ｚ１は、１７ｍｍであり、公称容量は、２５Ａｈである。

【0056】

Ｇ系列のサンプルに対して、前記の稼働時間の決定方法でサイクル数Ｔ０を決定した。Ｇ系列のサンプルに対する放電容量試験では、充電電流が４．９６Ａに設定されており、放電電流が５．０Ａに設定されており、基準容量は、２７．６Ａｈであった。また、Ｇ系列のサンプルに対するサイクル寿命試験では、放電電流が６．２５Ａに設定されており、充電電流は、４．６９Ａに設定されていた。

【0057】

図６は、サイクル寿命試験における各種類の鉛蓄電池１００の放電容量の変化を示すグラフであり、図７は、鉛蓄電池１００の第１の距離Ｘ１とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。なお、図６では、サイクル寿命試験中に短絡を起こしたサンプル電池を含むサンプルの放電容量を、その後に行われる放電容量試験の結果に関わらず、０Ａｈとした。

【0058】

図７の結果によれば、第２の距離Ｚ１によらず、シート１２０における第１の接続部分１２２Ｃが、Ｘ軸方向において負極用耳部１１２Ｎと反対側に配置されており、第２の接続部分１２２Ｄが、Ｘ軸方向において正極用耳部１１２Ｐと反対側に配置されている鉛蓄電池１００（Ｂ系列、Ｇ系列）が、シート１２０における第１の接続部分１２２Ｃが、Ｘ軸方向において負極用耳部１１２Ｎ側に配置されており、第２の接続部分１２２Ｄが、Ｘ軸方向において正極用耳部１１２Ｐ側に配置されている鉛蓄電池１００（Ｈ５、Ｊ５）よりもサイクル数が大きい結果が得られた。この主な要因は、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎとは反対側の側面がシート１２０により覆われていることにより、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎとは反対側の側面に導電物が蓄積することが抑制され、負極板１１０Ｎの側面に蓄積した導電物による負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの短絡が抑制されることであると考えられる。上記考察を裏付けるように、短絡したＨ５、Ｊ５の鉛蓄電池１００を解体すると、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎとは反対側の側面に大量の遊離活物質が蓄積し、還元されて導電物と化していた。この導電物は、正極側集電体１０６Ｐまで伸びており、封止部分１３０の上側で正極側集電体１０６Ｐおよび正極用耳部１１２Ｐに接触していた。

【0059】

また、図７の結果によれば、第１の距離Ｘ１が比較的小さい範囲（Ｂ０〜Ｂ８、Ｇ０〜Ｇ５）では、第１の距離Ｘ１が大きいほど、サイクル数Ｔ０が増加し、特に、第１の距離Ｘ１が５ｍｍ以上の範囲では、第１の距離Ｘ１が５ｍｍ未満の範囲に比べて、サイクル数Ｔ０の顕著な増加が認められた。この主な要因は、第１の距離Ｘ１が大きくなることで、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐとの短絡が抑制されたことであると考えられる。一方、第１の距離Ｘ１が比較的大きい範囲（Ｂ８〜Ｂ１１、Ｇ５〜Ｇ８）では、第１の距離Ｘ１が大きいほど、サイクル数Ｔ０が減少する結果が得られた。この主な要因は、第１の距離Ｘ１が大きくなることで、充電末期に極板から発生するガスによる電解液Ｕの攪拌が抑制され、成層化が進行するからであると考えられる。図７に示すように、Ｂ系列の鉛蓄電池１００とＧ系列の鉛蓄電池１００とでは、各極板１１０Ｐ、１１０Ｎの大きさが異なるため、電解液Ｕの攪拌が抑制される第１の距離Ｘ１の範囲が異なる。

【0060】

図８は、鉛蓄電池１００の特定比（Ｗ１／Ｌ１）とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。図８の結果によれば、Ｂ系列の鉛蓄電池１００とＧ系列の鉛蓄電池１００とにおいて、電解液Ｕの攪拌が抑制される特定比（Ｗ１／Ｌ１）の範囲が略等しくなっており、特に、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が０．４よりも大きい範囲では、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が０．４ｍｍ以下の範囲に比べて、サイクル数Ｔ０の顕著な低下が認められた。また、図８に示すように、Ｂ系列の鉛蓄電池１００とＧ系列の鉛蓄電池１００とにおいて、サイクル数Ｔ０が最大となる範囲が略等しくなっており、特に、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が０．２５以上、かつ、０．３５以下の範囲では、それ以外の範囲に比べて、サイクル数Ｔ０の顕著な増加が認められた。

【0061】

Ａ−５．本実施形態の効果：
本実施形態の鉛蓄電池１００では、シート１２０が、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎとは反対側の側面を覆うため、シート１２０が、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎ側の側面を覆う構成に比べて、負極板１１０Ｎの負極用耳部１１２Ｎとは反対側の側面に導電物が蓄積することが抑制され、該導電物による負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐとの短絡を抑制することができる。

【0062】

また、本実施形態によれば、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間に封止部分１３０が位置し、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間において第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとが封止されることにより、負極板１１０Ｎから正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに向かって析出する導電物が正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに達することが抑制されるため、封止部分１３０を有しない構成に比べて、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡を抑制することができる。特に、負極板１１０ＮのＸ軸方向の長さＬ１に対する封止部分１３０のＸ軸方向の長さＷ１の比である特定比（Ｗ１／Ｌ１）が、０．４以下であると、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が、０．４よりも大きい構成に比べて、発生したガスによる電解液Ｕの攪拌効果が低下することが抑制されるため、成層化が解消され易くなる。すなわち、本実施形態によれば、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡抑制と、成層化による電池寿命の短縮抑制との両立を図ることができる。

【0063】

また、本実施形態によれば、封止部分１３０の開放封止端部１３０Ｂは、正極用耳部１１２Ｐの内側耳端部１１２ＰＢよりもＸ軸負方向側、より具体的には、第１の接続部分１２２Ｃと反対側に位置する。開放封止端部１３０Ｂと内側耳端部１１２ＰＢとの間のＸ軸方向の第１の距離Ｘ１が５ｍｍ以上であると、第１の距離Ｘ１が５ｍｍ未満である構成に比べて、負極板１１０Ｎから正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに向かって析出する導電物が正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに達することが抑制されるため、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡をより効果的に抑制することができる。

【0064】

特に、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が、０．２５以上、かつ、０．３５以下であると、特定比（Ｗ１／Ｌ１）が０．２５未満または０．３５より大きい構成に比べて、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡抑制と、成層化による電池寿命の短縮抑制とを効果的に両立させることができる。

【0065】

また、本実施形態によれば、上下方向視で、封止部分１３０が、少なくとも、シート１２０のＸ軸正方向側と重なっている。そのため、負極板１１０Ｎから正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに向かって析出する導電物が中間シート部１２２のＸ軸正方向側から正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに達することが抑制されるため、封止部分１３０が、シート１２０のＸ軸正方向側と重なっていない構成に比べて、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡を確実に抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態によれば、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとが、封止部材２００の一対の対向部２１４，２１４の間に圧入されることにより、封止部分１３０が形成される。そのため、例えば第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとが接着されて封止部分１３０が形成される構成に比べて、封止部分１３０を容易に形成することができる。また、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐとの間には、封止部分１３０に加えて、該封止部分１３０に隣接するように配置される絶縁性の封止部材２００が介在する。したがって、封止部材２００が介在しない構成に比べて、負極板１１０Ｎから正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに向かって析出する導電物が正極側集電体１０６Ｐまたは正極用耳部１１２Ｐに達することがより確実に抑制されるため、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡をより効果的に抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態によれば、封止部材２００にテーパ状に傾斜した第１の傾斜面２１８が形成されている。このため、第１の傾斜面２１８がテーパ状に傾斜していない構成に比べて、一対の対向部２１４，２１４の間にシート１２０を容易に圧入させることができる。

【0068】

また、本実施形態によれば、封止部材２００に第２の傾斜面２１９が形成されている。そのため、本体部分２１０の一対の対向部２１４，２１４の間にシート１２０を圧入する際に、本体部分２１０の角部がシート１２０に接触してシート１２０が損傷することを抑制することができる。また、発生したガスを封止部材２００の第２の傾斜面２１９に沿って対流させることができるため、発生したガスによる攪拌効果が封止部材２００によって低下することを抑制することができる。

【0069】

Ｂ．第２の実施形態：
Ｂ−１．鉛蓄電池１００のサイクル数評価：
図９は、鉛蓄電池１００のサイクル数評価の結果を示す表である。図９において、Ｃ系列（Ｃ０〜Ｃ７）、Ｄ５、および、Ｅ系列（Ｅ０〜Ｅ７）の鉛蓄電池１００は、Ｂ系列の鉛蓄電池１００と比較して、各極板１１０Ｐ、１１０ＮのＸ軸方向におけるシート１２０の巻き方、および、各極板１１０Ｐ、１１０Ｎの大きさ及び枚数が等しく、第２の距離Ｚ１が異なる。Ｃ系列の鉛蓄電池１００の第２の距離Ｚ１は、２３ｍｍであり、Ｄ５の鉛蓄電池１００の第２の距離Ｚ１は、２７ｍｍであり、Ｅ系列の鉛蓄電池１００の第２の距離Ｚ１は、３０ｍｍである。なお、本実施形態で示す一部の鉛蓄電池１００の放電容量の変化が、図６に示されている。

【0070】

図１０は、鉛蓄電池１００の第１の距離Ｘ１とサイクル数Ｔ０との関係を示すグラフである。図１０の結果によれば、第１の距離Ｘ１が等しい鉛蓄電池１００同士を比較すると、第２の距離Ｚ１が大きいほど、サイクル数Ｔ０が増加し、特に、第２の距離Ｚ１が２５ｍｍ以上の範囲では、第２の距離Ｚ１が２５ｍｍ未満の範囲に比べて、サイクル数Ｔ０の顕著な増加が認められた。この主な要因は、第２の距離Ｚ１が大きくなることで、負極板１１０Ｎに蓄積された導電物が封止部分１３０を超えて上側に蓄積しにくくなることであると考えられる。

【0071】

Ｂ−２．本実施形態の効果：
本実施形態の鉛蓄電池１００では、封止部分１３０の上端部と負極板１１０Ｎの上面との間の上下方向の第２の距離Ｚ１が２５ｍｍ以上であるため、第２の距離Ｚ１が２５ｍｍ未満である構成に比べて、正極板１１０Ｐと負極板１１０Ｎとの短絡を抑制することができる。

【0072】

従って、鉛蓄電池１００では、第２の距離Ｚ１をなるべく大きく設計することが有効であるが、極板群１０４の寸法、鉛蓄電池１００の寸法等の設計要因により、第２の距離Ｚ１の設定範囲には制限がある。そのため、シート１２０の上端部を正極側集電体１０６Ｐの下面に極力近づけ、第２の距離Ｚ１をできるだけ大きくする設計が有効である。

【0073】

Ｃ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0074】

上記実施形態では、封止部分の上端と上側シート部１２４の上端とが等しい例を示したが、これに限定されない。例えば、封止部材２００の本体部分２１０にカバー部２１６が形成されておらず、挿入スリット２１２が該本体部分２１０における上側にも開放されている場合には、封止部材２００を、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの上端部よりも下側であって、かつ、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとの間の位置に差し込んで、封止部分を形成してもよい。この場合、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂの上下方向における寸法は、第２の距離Ｚ１よりも大きくなる。

【0075】

上記実施形態では、封止部分が、上下方向視で、少なくとも、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとが重複する領域全域に重なって配置されている例を示したが、必ずしも前記領域の全域に重なって配置されている必要はない。例えば、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとが重複する領域の少なくとも一部において、封止部分が形成されていなくてもよい。すなわち、封止部分は、上下方向視で、少なくとも、負極板１１０Ｎと正極側集電体１０６Ｐとが重複する領域に重なって配置されていればよい。同様に、封止部分は、必ずしもシート１２０のＸ軸正方向側の端部と重なって配置されている必要はない。

【0076】

上記実施形態における封止とは、負極板１１０Ｎから析出する導電物の通過を阻止することができればよい。そのため、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとは、必ずしも密封されている必要はなく、導電物は通過しないが、充電末期に極板から発生するガスが通過できる程度の僅かな隙間が設けられていてもよい。

【0077】

上記実施形態では、シート１２０を封止する方法として、封止部材２００を用いる方法を示したが、シート１２０を封止する方法は、これに限定されない。例えば、シート１２０を縫合または熱溶着してもよい。熱溶着は、封止部材を用いる場合と同等に、シート１２０を強固に封止することができ、新たな部品を用いる必要がないために、鉛蓄電池１００の製造コストを低減することができる。また、鉛蓄電池１００の製造工程にシート１２０の熱溶着装置を導入することで、シート１２０を熱溶着する工程を自動化することができる。

【0078】

また、シート１２０を封止する際に、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとを必ずしも接触させてシート１２０を封止する必要はない。例えば、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの間が開放されており、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの上部に、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの間の位置を覆う蓋状の部材が配置されてもよい。この場合、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとの上部が蓋状の部材により覆われることで、第１の上側部分１２４Ａと第２の上側部分１２４Ｂとが封止される。

【0079】

上記実施形態では、封止部材の材質として、ＡＢＳ樹脂を示したが、鉛蓄電池１００の稼働期間に亘りその形状を保持することが可能な材料であれば、特に限定されない。

【0080】

上記実施形態では、封止部材として、テーパ状の第１の傾斜面２１８や第２の傾斜面２１９が形成された封止部材２００を示したが、第１の傾斜面２１８は必ずしも一対の対向部２１４，２１４の両方に形成されている必要はなく、一対の対向部２１４，２１４の片方だけに形成されていてもよい。また、第２の傾斜面２１９は必ずしも形成されていなくてもよい。

【0081】

上記実施形態では、Ｙ軸方向視で略矩形状の負極用本体部１１４Ｎを備える負極板１１０Ｎを示したが、負極用本体部１１４Ｎの形状は上記に限られない。正極用本体部１１４Ｐについても同様である。

【0082】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、鉛蓄電池１００の製造方法、鉛蓄電池１００用のシート１２０や封止部材２００等の形態で実現することが可能である。

【符号の説明】

【0083】

２２：電槽 ２４：蓋 ２６Ｎ：負極端子部 ２６Ｐ：正極端子部 １００：鉛蓄電池 １０２：電池筐体 １０４：極板群 １０６Ｎ：負極側集電体 １０６Ｐ：正極側集電体 １１０Ｎ：負極板 １１０ＮＡ：閉塞端部 １１０ＮＢ：開放端部 １１０Ｐ：正極板 １１２Ｎ：負極用耳部 １１２Ｐ：正極用耳部 １１２ＰＡ：外側耳端部 １１２ＰＢ：内側耳端部 １１４Ｎ：負極用本体部 １１４Ｐ：正極用本体部 １２０：シート １２２：中間シート部 １２２Ａ：セパレータ部分 １２２Ｂ：セパレータ部分 １２２Ｃ：接続部分 １２２Ｄ：接続部分 １２４：上側シート部 １２４Ａ：上側部分 １２４Ｂ：上側部分 １２６：下側シート部 １３０：封止部分 １３０Ｂ： 開放封止端部 ２００：封止部材 ２１０：本体部分 ２１０Ａ：外側封止端部 ２１０Ｂ：内側封止端部 ２１２：挿入スリット ２１４：対向部 ２１５：対向面 ２１６：カバー部 ２１８：傾斜面 ２１９：傾斜面 ２２０：連結部分 Ｌ１：長さ Ｗ１：長さ Ｘ１：距離 Ｚ１：距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】