特許 6999430 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】

(24)【登録日】2021-12-24

(45)【発行日】2022-01-18

(54)【発明の名称】鉛蓄電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/541 20210101AFI20220111BHJP

   H01M 50/543 20210101ALI20220111BHJP

   H01M 10/12 20060101ALI20220111BHJP

【ＦＩ】

H01M50/541

H01M50/543

H01M10/12 K

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018004326

(22)【出願日】2018-01-15

(65)【公開番号】P2019125450

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】昭和電工マテリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100169454

【弁理士】

【氏名又は名称】平野 裕之

(74)【代理人】

【識別番号】100211018

【弁理士】

【氏名又は名称】財部 俊正

(72)【発明者】

【氏名】島田 康平

(72)【発明者】

【氏名】原 耕介

【審査官】立木 林

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１０５４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６９３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－０７６８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１６３３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ １０／００－１０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０６－１０／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向に配列された第１～第ＮのＮ個のセル室（Ｎは３以上の整数を示す。）を有する電槽と、
複数の電極板が積層されてなり、前記電極板の積層方向が前記所定方向となるように前記第１～第Ｎのセル室にそれぞれ収容された第１～第ＮのＮ個の電極群と、
前記第１の電極群上に位置する第１の極柱及び前記第Ｎの電極群上に位置する第２の極柱と、を備え、
前記Ｎ個の電極群は、それぞれ、前記極柱側に突出する、第１の耳部及び前記第１の耳部よりも前記第１の極柱から遠くに位置する第２の耳部を有し、
前記電極板の積層方向から視たときに、
前記第２～第（Ｎ－１）の電極群における前記第１の耳部の少なくとも一部は、前記第１の電極群における前記第１の耳部及び前記第１の極柱よりも、前記電極群の中央寄りに位置し、
前記第１の電極群における前記第１の耳部は、前記第２～第（Ｎ－１）の電極群における前記電極群の中央寄りに位置する前記第１の耳部よりも、前記第１の極柱寄りに位置する、鉛蓄電池。

【請求項2】

前記電極板の積層方向から視たときに、前記第２～第（Ｎ－１）の電極群における前記第１の耳部の全てが、前記第１の電極群における前記第１の耳部及び前記第１の極柱よりも、前記電極群の中央寄りに位置する、請求項１に記載の鉛蓄電池。

【請求項3】

前記電極板の積層方向から視たときに、前記第１の電極群における前記第１の耳部が、前記第１の極柱よりも電極群の中央寄りに位置する、請求項１又は２に記載の鉛蓄電池。

【請求項4】

前記電極板の積層方向から視たときに、前記第１の電極群における第１の耳部が、前記第１の極柱が延びる方向に位置する、請求項１又は２に記載の鉛蓄電池。

【請求項5】

前記第１の電極群において、前記第１の極柱と同極性の電極板は、前記第１の極柱と異なる極性の電極板よりも重い、請求項１～４のいずれか一項に記載の鉛蓄電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉛蓄電池に関する。

【背景技術】

【0002】

鉛蓄電池は、産業用に広く用いられており、例えば自動車のバッテリー、バックアップ用電源、及び電動車の主電源に用いられる。近年では、炭酸ガス排出規制対策、低燃費化等を目的として、発電制御、信号待ち等の際にエンジンを停止するシステムを搭載したアイドリングストップシステム車（以下「ＩＳＳ車」という）の検討が盛んに行われており、鉛蓄電池にもＩＳＳ車用途に適した特性が求められている。

【0003】

鉛蓄電池には、電池特性を向上させることが求められている。電池特性を向上させる手段の一つとして、電極における電気抵抗を低減させることが有効であることが知られている。これに対し、特許文献１には、負極活物質に鱗片状黒鉛を用いることで負極の電気抵抗を低減できることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１１／１０８０５６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明者らは、電極の電気抵抗を低減する更なる手段を検討した結果、電極群の耳部を該電極群の中央寄りに位置させることで電極の電気抵抗を更に低減でき、電池性能を向上させることができることを見出した。しかしながら、耳部を電極群の中央寄りに位置させた鉛蓄電池を車両に搭載して用いる場合、車両の振動に伴う鉛蓄電池の振動により、鉛蓄電池の構成物品の一つである極柱の破損が発生しやすくなることが明らかになった。

【0006】

そこで、本発明は、電極の電気抵抗を低減しつつ、極柱の破損を抑制できる鉛蓄電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、電極群の耳部と極柱との間の距離に着目し検討を行った。その結果、極柱に接続された耳部（極柱が位置するセル室に収容された電極群における極柱側の耳部）を電極群の中央寄りに位置させて該耳部が極柱から離れた状態とした場合に、極柱の破損が起こりやすくなる一方で、該耳部を極柱寄りに位置させて該耳部と極柱との間の距離を短くした場合には、極柱の破損が起こりづらくなることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【0008】

本発明の一側面は、所定方向に配列された第１～第ＮのＮ個のセル室（Ｎは３以上の整数を示す。）を有する電槽と、複数の電極板が積層されてなり、電極板の積層方向が上記所定方向となるように第１～第Ｎのセル室にそれぞれ収容された第１～第ＮのＮ個の電極群と、第１の電極群上に位置する第１の極柱及び第Ｎの電極群上に位置する第２の極柱と、を備える鉛蓄電池に関する。この鉛蓄電池において、Ｎ個の電極群（第１～第Ｎの電極群）は、それぞれ、極柱側に突出する、第１の耳部及び第１の耳部よりも第１の極柱から遠くに位置する第２の耳部を有し、電極板の積層方向から視たときに、第２～第（Ｎ－１）の電極群における第１の耳部の少なくとも一部は、第１の電極群における第１の耳部及び第１の極柱よりも、電極群の中央寄りに位置し、第１の電極群における第１の耳部は、第２～第（Ｎ－１）の電極群における電極群の中央寄りに位置する第１の耳部よりも、第１の極柱寄りに位置する。

【0009】

上記鉛蓄電池では、第２～第（Ｎ－１）の電極群における第１の耳部が第１の電極群における第１の耳部及び第１の極柱よりも電極群の中央寄りに位置するため、電極板における耳と該耳から最も遠い位置に充填されている電極活物質との間の距離が短くなり、電極の電気抵抗を低減することができる。また、第１の電極群における第１の耳部が第２～第（Ｎ－１）の電極群における第１の耳部よりも第１の極柱寄りに位置するため、当該第１の耳部と第１の極柱との間の距離が短くなり、鉛蓄電池の振動に伴う電極群の振動を抑制することができる。その結果、鉛蓄電池が振動したときに第１の極柱に対して加わる応力を低減することができ、極柱の破損を抑制することができる。すなわち、上記鉛蓄電池によれば、電極の電気抵抗を低減しつつ、第１の極柱の破損を抑制できる。

【0010】

上記鉛蓄電池では、電極板の積層方向から視たときに、第２～第（Ｎ－１）の電極群における第１の耳部の全てが、第１の電極群における第１の耳部及び第１の極柱よりも、電極群の中央寄りに位置してよい。この場合では、第２～第（Ｎ－１）の電極群の全てにおいて、当該電極群の第１の耳部が第１の電極群における第１の耳部及び第１の極柱よりも電極群の端寄りに位置する場合に比べて、電極板における耳と該耳から最も遠い位置に充填されている電極活物質との間の距離が短くなり、電極の電気抵抗をより低減できる。

【0011】

上記鉛蓄電池では、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群における第１の耳部が、第１の極柱よりも電極群の中央寄りに位置してよい。この場合では、第１の電極群における第１の耳部が第１の極柱よりも電極群の端寄りに位置する場合に比べて、電極板における耳と該耳から最も遠い位置に充填されている電極活物質との間の距離が短くなり、電極の電気抵抗をより低減できる。

【0012】

上記鉛蓄電池では、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群における第１の耳部が、第１の極柱が延びる方向に位置してよい。この態様では、第１の電極群における第１の耳部が第１の極柱よりも電極群の中央寄り又は電極群の端寄りに位置する場合に比べて、第１の耳部と第１の極柱との間の距離が短くなり、鉛蓄電池の振動に伴う電極群の振動をより抑制することができる。そのため、鉛蓄電池が振動したときに第１の極柱に対して加わる応力をより低減することができ、第１の極柱の破損をより抑制できる。

【0013】

上記第１の電極群において、第１の極柱と同極性の電極板は、第１の極柱と異なる極性の電極板よりも重くてよい。この場合では、本発明の効果が顕著となる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、電極の電気抵抗を低減しつつ、極柱の破損を抑制できる鉛蓄電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態の鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。

【図2】図１に示した鉛蓄電池の要部分解斜視図である。

【図3】図１に示した鉛蓄電池の電極群を示す斜視図である。

【図4】図１に示した鉛蓄電池の内部を、電極板の積層方向から視た図である。

【図5】図１に示した鉛蓄電池の内部を、電極板の積層方向から視た図である。

【図6】他の実施形態の鉛蓄電池の内部を電極板の積層方向から視た図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、一実施形態の鉛蓄電池の全体構成及び内部構造を示す斜視図である。図１に示すように、鉛蓄電池１は、上面が開口している電槽２と、電槽２の開口を閉じる蓋３と、電槽２の内部に収容された電極群（極板群）４及び希硫酸等の電解液（図示せず。）と、蓋３から電槽２の内部に延びる極柱５と、を備えている。蓋３には、正極端子６と、負極端子７と、蓋３に設けられた注液口を閉塞する液口栓８とが設けられている。正極端子６及び負極端子７は、同極性の極柱５（正極柱又は負極柱）を介して電極群４に電気的に接続されている。電槽２及び蓋３は、例えばポリプロピレンで形成されている。極柱５は、例えば、鉛又は鉛合金で形成されている。

【0017】

図２は、図１に示した鉛蓄電池の要部分解斜視図である。図２に示すように、電槽２は、例えば、中空の直方体状である。電槽２の底面が長方形状であり、電槽２の上面の略全面が開口している。電槽２は、所定方向に配列された６個の第１～第６のセル室２２ａ～２２ｆ（以下、これらをまとめて「セル室２２」ともいう。）を有する。セル室２２は、電極群４が挿入される空間である。図２に示す鉛蓄電池では、電槽２の長手方向が所定方向（配列方向）となるように、電槽２の短手方向に略平行に設けられた５枚の隔壁２１によって電槽２の内部が６区画に分割されている。これにより、電槽２の内部には、電槽２の長手方向に沿って並ぶ第１～第６のセル室２２ａ～２２ｆが形成されている。

【0018】

第１～第６のセル室２２ａ～２２ｆには、それぞれ、第１～第６の電極群４ａ～４ｆが収容されている。図２に示すように、各電極群４は、本体部４１と本体部４１の一端から極柱５側（電槽２の開口面側）に突出する第１の耳部４２及び第２の耳部４３とを有している。第２の耳部４３は、第１の耳部４２よりも極柱５（例えば正極柱９）から遠くに位置する。電極群４の詳細は後述する。

【0019】

図２に示すように、第１の極柱である正極柱９が、蓋３から第１のセル室２２ａ内に延びており、第１の電極群４ａ上に位置している。また、第２の極柱である負極柱１０が、蓋３から第６のセル室２２ｆ内に延びており、第６の電極群４ｆ上に位置している。この実施形態では、正極柱９が第１の極柱であり、負極柱１０が第２の極柱であるが、負極柱１０が第１の極柱であり、正極柱９が第２の極柱であってもよい。

【0020】

以下では、図３～図５を参照して、電極群４（第１～第６の電極群４ａ～４ｆ）の構成を説明する。

【0021】

図３は、第１のセル室２２ａに収容される第１の電極群４ａを示す斜視図である。特に断らない限り、第２～６の電極群４ｂ～４ｆは、第１の電極群４ａと同様の構成である。図３に示すように、第１の電極群４ａは、正極板１１と、負極板１２と、セパレータ１３と、を備える。第１の電極群４ａは、複数の電極板（正極板１１及び負極板１２）が、セパレータ１３を介して、セル室２２の配列方向に沿って交互に積層された構造を有している。すなわち、電極板は、その主面がセル室２２の配列方向に垂直な方向に広がるように配置されている。図３に示す例では、電極板の積層方向に直交する方向のうち、電槽２の開口面に略垂直な方向が電極板の短手方向となり、電槽２の開口面に略平行な方向が電極板の長手方向となる。

【0022】

正極板１１は、正極集電体１４と、該正極集電体１４に保持された（充填された）正極活物質１５と、を備える。負極板１２は、負極集電体１６と、該負極集電体１６に保持された（充填された）負極活物質１７と、を備える。正極活物質１５は、Ｐｂ成分としてＰｂＯ_２を含み、必要に応じて、ＰｂＯ_２以外のＰｂ成分（例えばＰｂＳＯ_４）及び添加剤を更に含む。負極活物質１７は、Ｐｂ成分としてＰｂ単体を含み、必要に応じてＰｂ単体以外のＰｂ成分（例えばＰｂＳＯ_４）及び添加剤を更に含む。

【0023】

集電体（正極集電体１４及び負極集電体１６）は、電極活物質（正極活物質１５又は負極活物質１７）を保持する活物質保持部１８ａ，１８ｂと、活物質保持部１８ａ，１８ｂの一端から突出した耳１９ａ，１９ｂと、を有している。すなわち、集電体を備える電極板は、その一端に耳を有している。複数の電極板における同極性の耳は、ストラップ（正極ストラップ３１又は負極ストラップ３２）で集合溶接されて、耳部（第１の耳部４２又は第２の耳部４３）を構成している。本明細書では、電極群における同極性の耳の集合を耳部と称する。電極群４ａでは、第１の耳部４２が正極の耳部であり、第２の耳部４３が負極の耳部である。集電体は、例えば、鉛合金で形成されている。集電体は、鉛合金等を、重力鋳造法、エキスパンド法、打ち抜き法等で格子状に形成することにより得ることができる。

【0024】

正極ストラップ３１には、極柱５に接続するための極柱接続部３３が設けられている。負極ストラップ３２には、隣り合う第２のセル室２２ｂに収容される第２の電極群４ｂと接続するためのセル間接続部３４が設けられている。なお、図２に示すように、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅでは、正極ストラップ３１及び負極ストラップ３２にセル間接続部３４が設けられており、極柱接続部３３は設けられていない。また、第６の電極群４ｆでは、正極ストラップ３１にセル間接続部３４が設けられており、負極ストラップ３２に極柱接続部３３が設けられている。ストラップ（正極ストラップ３１及び負極ストラップ３２）、極柱接続部３３及びセル間接続部３４は、例えば、鉛合金で形成されている。

【0025】

セパレータ１３は袋状であり、負極板１２を収容している。セパレータ１３は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等で形成されている。他の一実施形態では、セパレータ１３は、正極板１１を収容していてよく、袋状でなくてもよい。

【0026】

図４は、鉛蓄電池１の内部を電極板の積層方向における第１の電極群４ａ側から視た図である。図４では、紙面手前側に位置する電極群（第１の電極群４ａ）が実線で示されており、紙面手前側に位置する電極群よりも紙面奥側に位置する電極群のうち、紙面手前側に位置する電極群と重ならない部分（第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂ）が二点鎖線で示されている。

【0027】

図４に示すように、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂから電極群４の中央までの距離ａは、電極群４の幅（耳部の突出方向と略垂直な方向における電極群４の長さ）の１／４以下である。ここで、電極板の積層方向から視た耳部から電極群の中央までの距離は、電極板の積層方向から視たときの、耳部の幅方向（耳部の突出方向に略垂直な方向）の中央から電極群の幅方向の中央までの最短距離と定義される。耳部の幅方向の中央は、例えば、耳部の根元（電極群の本体部における耳部が突出する側の一端）における、耳部の幅方向の中央に位置する点（例えば、図４に示す点Ａ及び点Ｂ）を基準としてよい。電極群の幅方向の中央は、例えば、電極群の本体部の耳部が突出する側の一端における、電極群の幅方向の中央に位置する点（例えば、図４に示す点Ｃ）を基準としてよい。通常、電極板の積層方向から視たときに、電極群を構成する各電極板の耳から各電極板の中央までの距離は同一であるが、各電極板の耳から各電極板の中央までの距離が互いに異なる場合には、各電極板における耳から各電極板の中央までの距離の平均を、電極板の積層方向から視た耳部から電極群の中央までの距離とする。

【0028】

図４に示す例では、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが、電極群４の中央寄りに位置するが、これに限定されない。例えば、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの一部が、電極板の積層方向から視たときに、電極群４の中央寄りに位置していてもよい。

【0029】

第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、電極板の積層方向から視たときに、互いに重なるように位置する。すなわち、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける距離ａはいずれも等しい。他の一実施形態では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける距離ａは互いに異なっていてもよい。生産効率の観点では、好ましくは、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける距離ａが等しい。距離ａは、電極の電気抵抗をより低減できる観点から、例えば、２４ｍｍ以下又は１５ｍｍ以下であってよい。距離ａは、例えば、１０ｍｍ以上であってよい。

【0030】

電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａ及び正極柱９よりも、電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂから電極群の中央までの距離ａが、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから電極群の中央までの距離ｂ１、及び、正極柱９から電極群の中央までの距離ｃ１よりも短くなるように設けられている。ここで、電極板の積層方向から視た極柱から電極群の中央までの距離は、電極板の積層方向から視たときの、極柱の中心軸線上に位置する点から電極群の中央までの最短距離と定義される。

【0031】

図４に示す例では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａ及び正極柱９よりも、電極群４の中央寄りに位置するが、これに限定されない。例えば、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの一部が、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａ及び正極柱９よりも、電極群４の中央寄りに位置していてもよい。

【0032】

第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから電極群の中央までの距離ｂ１は、電極の電気抵抗をより低減できる観点から、例えば、５０ｍｍ以下又は３０ｍｍ以下であってよい。距離ｂ１は、例えば、２５ｍｍ以上であってよい。

【0033】

正極柱９から電極群の中央までの距離ｃ１は、例えば、２５ｍｍ以上であり、６０ｍｍ以下である。

【0034】

距離ｂ１に対する距離ａの比率（ａ／ｂ１）は、電極の電気抵抗を低減しつつ、正極柱（第１の極柱）の破損を抑制するという効果が得られやすい観点から、例えば、１未満であり、０．８以下であってもよい。距離ｂ１に対する距離ａの比率（ａ／ｂ１）は、例えば、０．２以上であってよい。距離ａと距離ｂ１との差（ｂ１－ａ）は、電極の電気抵抗を低減しつつ、正極柱（第１の極柱）の破損を抑制するという効果が得られやすい観点から、例えば、５ｍｍ以上又は１０ｍｍ以上であってよく、また、３０ｍｍ以下又は１５ｍｍ以下であってよい。

【0035】

距離ｃ１に対する距離ａの比率（ａ／ｃ１）は、電極の電気抵抗を低減しつつ、正極柱（第１の極柱）の破損を抑制するという効果が得られやすい観点から、例えば、１未満であり、０．７以下であってもよい。距離ｃ１に対する距離ａの比率（ａ／ｃ１）は、例えば、０．２以上であってよい。距離ａと距離ｃ１との差（ｃ１－ａ）は、電極の電気抵抗を低減しつつ、正極柱（第１の極柱）の破損を抑制するという効果が得られやすい観点から、例えば、３０ｍｍ以上又は３５ｍｍ以上であってよく、また、４５ｍｍ以下又は４０ｍｍ以下であってよい。

【0036】

電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａは、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部よりも、正極柱９寄りに位置する。すなわち、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから正極柱９までの距離ｄ１は、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部から正極柱９までの距離ｅ１よりも短い。ここで、電極板の積層方向から視た耳部から極柱までの距離とは、電極板の積層方向から視たときの、耳部の幅方向の中央から極柱の中心軸線上に位置する点までの最短距離を意味する。

【0037】

図４に示す例では、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂのうちの全ての耳部よりも正極柱９寄りに位置するが、これに限定されない。例えば、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａは、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの一部よりも正極柱９寄りに位置していてよい。

【0038】

第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから正極柱９までの距離ｄ１は、正極柱（第１の極柱）の破損を抑制できる観点から、例えば、１５ｍｍ以下又は１０ｍｍ以下であってよい。距離ｄ１は、例えば、１ｍｍ以上であってよい。

【0039】

第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂから正極柱９までの距離ｅ１は、例えば、１０ｍｍ以上であり、３０ｍｍ以下である。

【0040】

第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａは、電極板の積層方向から視たときに、正極柱９よりも電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから電極群の中央までの距離ｂ１は、正極柱９から電極群の中央までの距離ｃ１よりも短い。

【0041】

図５は、鉛蓄電池１の内部を電極板の積層方向における第６の電極群４ｆ側から視た図である。図５では、紙面手前側に位置する電極群（第６の電極群４ｆ）が実線で示されており紙面手前側に位置する電極群４よりも紙面奥側に位置する電極群のうち、紙面手前側に位置する電極群と重ならない部分（第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂ）が二点鎖線で示されている。

【0042】

第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、電極板の積層方向から視たときに、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃ及び負極柱１０よりも、電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂは、電極板の積層方向から視たときに、上記距離ａが、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃから電極群の中央までの距離ｂ２、及び、負極柱１０から電極群の中央までの距離ｃ２よりも短くなるように設けられている。

【0043】

図５に示す例では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃ及び負極柱１０よりも、電極群４の中央寄りに位置するが、これに限定されない。例えば、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの一部が、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃ及び負極柱１０よりも、電極群４の中央寄りに位置していてもよい。

【0044】

第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃは、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部よりも、負極柱１０寄りに位置する。すなわち、電極板の積層方向から視たときに、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃから負極柱１０までの距離ｄ２は、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部から負極柱１０までの距離ｅ２よりも短い。

【0045】

図５に示す例では、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃが、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂのうちの全ての耳部よりも負極柱１０寄りに位置するが、これに限定されない。例えば、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃは、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの一部よりも負極柱１０寄りに位置していてよい。

【0046】

第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃは、電極板の積層方向から視たときに、負極柱１０よりも電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃから電極群の中央までの距離ｂ２は、負極柱１０から電極群の中央までの距離ｃ２よりも短い。

【0047】

距離ｂ２、距離ｃ２、距離ｄ２及び距離ｅ２が取り得る値は、それぞれ、上述した距離ｂ１、距離ｃ１、距離ｄ１及び距離ｅ１と同じであってよい。また、距離ｂ２に対する距離ａの比率（ａ／ｂ２）、距離ａと距離ｂ２との差（ｂ２－ａ）、距離ｃ２に対する距離ａの比率（ａ／ｃ２）、及び、距離ａと距離ｃ２との差（ｃ２－ａ）が取り得る値は、それぞれ、上述した比率（ａ／ｂ１）、差（ｂ１－ａ）、比率（ａ／ｃ１）及び差（ｃ１－ａ）と同じであってよい。

【0048】

図４及び図５に示すように、第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３は、電極板の積層方向から視たときに、互いに重なるように位置している。すなわち、第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３から電極群の中央までの距離はいずれも等しい。他の一実施形態では、第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３から電極群の中央までの距離は互いに異なっていてもよい。生産効率の観点では、上記距離が等しいことが好ましい。

【0049】

第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３は、電極板の積層方向から視たときに、電極群４の中央寄りに位置する。すなわち、第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３から電極群の中央までの距離は、電極群４の幅の１／４以下である。第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３の位置は特に限定されないが、電極の電気抵抗をより低減できる観点では、電極板の積層方向から視たときに、電極群４の中央寄りに位置することが好ましい。

【0050】

以上説明した鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂが電極群４の中央寄りに位置するため、第１の耳部が電極群の端寄りに位置する場合に比べて、電極板における耳と該耳から最も遠い位置に充填されている電極活物質との間の距離が短くなり、電極の電気抵抗が低減される。特に、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが電極群４の中央寄りに位置するため、電極の電気抵抗を低減する効果が顕著に奏される。

【0051】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂが第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａ及び正極柱９よりも電極群４の中央寄りに位置するため、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａを正極柱９寄りに位置させたとしても、電極の電気抵抗を低減することができる。特に、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａ及び正極柱９よりも電極群４の中央寄りに位置するため、電極の電気抵抗を低減する効果が顕著に奏される。

【0052】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂが第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃ及び負極柱１０よりも電極群４の中央寄りに位置するため、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃを負極柱１０寄りに位置させたとしても、電極の電気抵抗を低減することができる。特に、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂの全てが第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃ及び負極柱１０よりも電極群４の中央寄りに位置するため、電極の電気抵抗を低減する効果が顕著に奏される。

【0053】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部よりも正極柱９寄りに位置するため、当該第１の耳部４２ａと正極柱９との間の距離が短くなり、鉛蓄電池の振動に伴う電極群４の振動を抑制することができる。その結果、鉛蓄電池が振動したときに正極柱９に対して加わる応力（例えば、正極柱９の周囲方向及び電極板の積層方向に加わる応力）を低減することができる。このような理由から、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂを電極群４の中央寄りに位置させて電極の電気抵抗を抑制しつつ、正極柱９（第１の極柱）の破損を抑制することができる。特に、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける全ての第１の耳部４２ｂよりも正極柱９寄りに位置するため、電極の電気抵抗の低減と正極柱の破損の抑制とをより好適に両立できる。

【0054】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃが第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける電極群４の中央寄りに位置する第１の耳部よりも負極柱１０寄りに位置するため、当該第１の耳部４２ｃと負極柱１０との間の距離が短くなり、鉛蓄電池の振動に伴う電極群４の振動を抑制することができる。その結果、鉛蓄電池が振動したときに負極柱１０に対して加わる応力（例えば、負極柱１０の周囲方向及び電極板の積層方向に加わる応力）を低減することができる。このような理由から、上記態様の鉛蓄電池１では、第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける第１の耳部４２ｂを電極群４の中央寄りに位置させて電極の電気抵抗を抑制しつつ、負極柱１０（第２の極柱）の破損を抑制できる。特に、上記実施形態の鉛蓄電池１では、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃが第２～第５の電極群４ｂ～４ｅにおける全ての第１の耳部４２ｂよりも負極柱１０寄りに位置するため、電極の電気抵抗の低減と負極柱の破損の抑制とをより好適に両立できる。

【0055】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが正極柱９よりも電極群４の中央寄りに位置するため、当該第１の耳部４２ａが正極柱９よりも電極群４の端寄りに位置する場合に比べて、電極板における耳と該耳から最も遠い位置に充填されている電極活物質との間の距離が短くなり、電極の電気抵抗をより低減できる。また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃが負極柱１０よりも電極群４の中央寄りに位置するため、上記と同様の理由により、電極の電気抵抗をより低減できる。

【0056】

また、上記実施形態の鉛蓄電池１では、電極板の積層方向から視たときに、第１～第６の電極群４ａ～４ｆにおける第２の耳部４３が電極群４の中央寄りに位置するため、電極の電気抵抗をより低減できる。

【0057】

本発明の鉛蓄電池は、上記実施形態以外に他の実施形態であり得る。他の実施形態の鉛蓄電池の一例を図６に示す。図６は、他の実施形態の鉛蓄電池の内部を電極板の積層方向における第１の電極群４ａ側から視た図である。上記実施形態では、電極板の積層方向から視たときに、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが正極柱９よりも電極群４の中央寄りに位置するが、図６に示す実施形態では、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａが、正極柱９が延びる方向（正極柱９の中心軸線上）に位置している。具体的には、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから正極柱９までの距離ｄ１が０である。この態様では、鉛蓄電池の振動時に正極柱に加わる応力がより低減されるため、正極柱の破損をより低減することができる。同様に、電極板の積層方向から視たときに、第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃが、負極柱１０が延びる方向（負極柱１０の中心軸線上）に位置していてもよい。この場合、鉛蓄電池の振動時に極柱負極柱に加わる応力がより低減されるため、負極柱の破損をより一層低減することができる。

【0058】

また、図示しないが、電極板の積層方向から視たときに、正極柱９が第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａよりも電極群４の中央寄りに位置していてもよい。すなわち、第１の電極群４ａにおける第１の耳部４２ａから電極群の中央までの距離ｂ１が、正極柱９から電極群の中央までの距離ｃ１よりも長くてよい。同様に、電極板の積層方向から視たときに、負極柱１０が第６の電極群４ｆにおける第１の耳部４２ｃよりも電極群４の中央寄りに位置していてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、電極群４（第１の電極群４ａ及び第の６の電極群４ｆ）が極柱接続部３３を介して極柱５（正極柱９及び負極柱１０）に接続されているが、図６に示すように、極柱接続部３３を介することなく、電極群４と極柱５とが接続されてもよい。上記実施形態では電極群４が極柱接続部３３を介して極柱５に接続されているため、電槽２の開口面に垂直な方向から視た場合、第１の耳部４２と極柱５とが重なり部分を有していないが、図６に示す実施形態では、電槽２の開口面に垂直な方向から視た場合、第１の耳部４２と極柱５とが重なり部分を有することとなる。この態様では、鉛蓄電池の振動時に極柱に加わる応力がより低減されるため、極柱の破損をより低減することができる。

【0060】

図２に示す例では、セル室２２の数Ｎが６であるが、セル室２２の数は、これに限定されるものではなく、鉛蓄電池１の用途に応じて適宜選択される。セル室２２の数Ｎは、通常偶数であるが奇数であってもよい。電極群は通常直列に配列されるため、セル室の数Ｎが奇数である場合、電極群４の幅方向の中央を基準として、正極柱９と負極柱１０とが互いに異なる側に位置する。したがって、上記実施形態では、第Ｎの電極群（第６の電極群４ｆ）の第１の耳部４２が第２の耳部４３よりも負極柱（第２の極柱１０）側に位置するが、セル室の数Ｎが奇数である場合には、第Ｎの電極群（第６の電極群４ｆ）の第２の耳部４３が第１の耳部４２よりも負極柱（第２の極柱）１０側に位置する。

【0061】

セル室の数Ｎが偶数である場合と同様の理由で同様の効果が得られる観点から、セル室の数Ｎが奇数である場合、電極板の積層方向から視たときに、第２～第（Ｎ－１）の電極群における第２の耳部の少なくとも一部（例えば全部）が、第Ｎの電極群における第２の耳部及び第２の極柱よりも、電極群の中央寄りに位置し、第Ｎの電極群における第２の耳部が、第２～第（Ｎ－１）の電極群における電極群の中央寄りに位置する第２の耳部よりも、第２の極柱寄りに位置してよい。また、電極板の積層方向から視たときに、第Ｎの電極群における第２の耳部が、第２の極柱よりも電極群の中央寄りに位置してよい。また、電極板の積層方向から視たときに、第Ｎの電極群における第２の耳部が、第２の極柱が延びる方向に位置してよい。

【0062】

図２に示す例では、第１のセル室及び第Ｎのセル室（第６のセル室）がセル室の配列方向の両端に位置するが、セル室の配列順序は特に限定されない。本明細書では、その内部に極柱５が位置するセル室が第１のセル室及び第Ｎのセル室となる。

【0063】

また、電極板の積層方向から視たときに、第２～第５の電極群における第１の耳部が第１の電極群における第１の耳部及び第１の極柱よりも電極群の中央寄りに位置し、第１の電極群における第１の耳部が第２～第５の電極群における電極群の中央寄りに位置する第１の耳部よりも第１の極柱寄りに位置していれば、第２～第５の電極群における第１の耳部は、第６の電極群における第１の耳部及び第２の極柱よりも電極群の中央寄りに位置しなくてよく、第６の電極群における第１の耳部は、第２～第５の電極群における電極群の中央寄りに位置する第１の耳部よりも第２の極柱寄りに位置しなくてもよい。この態様では、第１の電極群において、第１の極柱と同極性の電極板が、第１の極柱と異なる極性の電極板よりも重い場合に、本発明の効果が顕著に奏される。通常、正極の方が負極よりも活物質利用率が低く、正極が負極よりも重い設計であるため、車両の振動に伴う極柱の破損は正極柱においてより起こりやすい。そのため、第１の極柱が正極柱であり、第１の電極群における第１の耳部が正極の耳部であることが好ましい。

【0064】

次に、上述した鉛蓄電池１の製造方法について説明する。鉛蓄電池１の製造方法は、例えば、未化成の電極板（未化成の正極板及び未化成の負極板）を得る電極板製造工程と、未化成の電極板を含む構成部材を組み立てて鉛蓄電池１を得る組立工程とを備える。

【0065】

電極板製造工程では、例えば、正極板１１及び負極板１２のそれぞれについて、電極活物質ペースト（正極活物質ペースト及び負極活物質ペースト）を集電体の活物質保持部１８ａ，１８ｂに充填した後に、熟成及び乾燥を行うことにより未化成の電極板を得る。

【0066】

正極活物質ペーストは、例えば、正極活物質の原料（鉛粉、鉛丹（Ｐｂ_３Ｏ_４）等）に添加剤（補強用短繊維等）及び水を加え、次いで、希硫酸を加えて混練することにより得られる。この正極活物質ペーストを正極集電体１４の活物質保持部１８ａに充填した後に、例えば、温度３５～８５℃、湿度５０～９８ＲＨ％の雰囲気で１５～６０時間熟成し、温度４５～８０℃で１５～３０時間乾燥することにより、未化成の正極板が得られる。

【0067】

負極活物質ペーストは、例えば、負極活物質の原料（鉛粉等）に添加剤（炭素材料、硫酸バリウム、補強用短繊維、スルホン基及び／又はスルホン酸塩基を有する樹脂等）を添加して乾式混合することにより混合物を得た後、希硫酸及び水を加えて混練することにより得られる。この負極活物質ペーストを負極集電体１６の活物質保持部１８ｂに充填した後に、例えば、温度４５～６５℃、湿度７０～９８ＲＨ％の雰囲気で１５～３０時間熟成し、温度４５～６０℃で１５～３０時間乾燥することにより、未化成の負極板が得られる。

【0068】

組立工程では、例えば、未化成の正極板及び未化成の負極板を、セパレータ１３を介して交互に積層し、正極板の耳同士及び負極板の耳同士をそれぞれストラップで連結（溶接等）させて電極群を得る。この電極群を電槽２内に配置して未化成の電池を作製する。次に、未化成の電池に電解液（希硫酸等）を注入した後、直流電流を通電して電槽化成する。化成後の電解液の比重を適切な比重に調整して鉛蓄電池１が得られる。

【0069】

化成条件及び硫酸の比重は、電極活物質の性状に応じて調整することができる。化成処理は、組立工程後に実施される代わりに、電極板製造工程における熟成及び乾燥後の多数の電極板をまとめて化成槽に浸漬して実施されてもよい（タンク化成）。

【符号の説明】

【0070】

１…鉛蓄電池、２…電槽、４…電極群、４ａ～４ｆ…第１～第６の電極群（第１～第Ｎの電極群）、５…極柱、９…正極柱（第１の極柱）、１０…負極柱（第２の極柱）、２２ａ～２２ｆ…第１～第６のセル室（第１～第Ｎのセル室）、４２…第１の耳部、４２ａ…第１の電極群における第１の耳部、４２ｂ…第２～第５の電極群における第１の耳部（第２～第（Ｎ－１）の電極群における第１の耳部）、４２ｃ…第６の電極群における第１の耳部（第Ｎの電極群における第１の耳部）、４３…第２の耳部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】