(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】2022-05-30
(45)【発行日】2022-06-07
(54)【発明の名称】鉛蓄電池
(51)【国際特許分類】
H01M 4/73 20060101AFI20220531BHJP
【ＦＩ】
H01M4/73 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2017240157
(22)【出願日】2017-12-15
(65)【公開番号】P2019109965
(43)【公開日】2019-07-04
【審査請求日】2020-10-28
(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】前田 真之
(72)【発明者】
【氏名】村田 和也
【審査官】福井 晃三
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－０７９７０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－００７６０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３３５２２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２２６２２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３５４１２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０７５３７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２６９２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－００７６０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ４／６４－ ４／８４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉛蓄電池であって、集電体と、前記集電体に支持された電極材料と、を有する電極板を備え、
前記集電体は、
第１の枠骨を含む４本の枠骨から構成され、第１の方向視で略四角形の枠部と、
前記第１の枠骨に設けられた耳部と、
前記枠部の内側に設けられた内側部と、
を有し、
前記内側部は、
前記第１の枠骨に接続される２本の前記枠骨の間を結ぶＮ１本の第１の内骨から構成された第１の内骨群と、
前記第１の枠骨と前記第１の枠骨に対向する１本の前記枠骨との間を結ぶＮ２本の第２の内骨から構成された第２の内骨群と、
を有し、
前記第２の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２（ただし、Ｔ０は前記第１の方向における前記枠部の厚さ）という関係を満たすｎ２本の太内骨を含み、
前記第１の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ（ただし、Ｓ２ｍａｘは前記太内骨の断面積の最大値）という関係を満たすｎ１本の細内骨を含み、
前記第２の内骨群を構成する前記第２の内骨の本数Ｎ２に対する、前記太内骨の本数ｎ２の比（ｎ２／Ｎ２）は、０．７以上であり、
前記第１の内骨群を構成する前記第１の内骨の本数Ｎ１に対する、前記細内骨の本数ｎ１の比（ｎ１／Ｎ１）は、０．７以上である、鉛蓄電池。
【請求項2】
請求項１に記載の鉛蓄電池であって、前記太内骨の、前記第１の方向における厚さＴ２に対する、前記第１の方向と前記太内骨の延伸方向との両方に直交する方向における幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｔ２）は、０．９以上、１．１以下である、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】
二次電池として鉛蓄電池が広く利用されている。例えば、鉛蓄電池は、ビルの非常電源等として利用される。
【0003】
鉛蓄電池は、正極板と負極板とを備える。正極板および負極板は、それぞれ、集電体と、集電体に支持された活物質とを有する。集電体は、４本の枠骨から構成された略四角形の枠部と、１本の枠骨に設けられた耳部と、枠部の内側に設けられた内側部とを備える。内側部は、複数の内骨を有している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１２－７９７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
鉛蓄電池が長期間使用されると、集電体の内側部を構成する内骨が腐食することによって切断され、その結果、容量が低下して寿命を迎える。従来の鉛蓄電池では、他の特性の低下を回避しつつ、寿命をさらに延ばすことが望まれている。
【0006】
本明細書では、鉛蓄電池の他の特性の低下を回避しつつ、鉛蓄電池の寿命特性を向上させ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】
【0007】
本明細書に開示される鉛蓄電池は、集電体と、前記集電体に支持された電極材料と、を有する電極板を備え、前記集電体は、第１の枠骨を含む４本の枠骨から構成され、第１の方向視で略四角形の枠部と、前記第１の枠骨に設けられた耳部と、前記枠部の内側に設けられた内側部と、を有し、前記内側部は、前記第１の枠骨に接続される２本の前記枠骨の間を結ぶＮ１本の第１の内骨から構成された第１の内骨群と、前記第１の枠骨と前記第１の枠骨に対向する１本の前記枠骨との間を結ぶＮ２本の第２の内骨から構成された第２の内骨群と、を有し、前記第２の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２（ただし、Ｔ０は前記第１の方向における前記枠部の厚さ）という関係を満たすｎ２本の太内骨を含み、前記第１の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ（ただし、Ｓ２ｍａｘは前記太内骨の断面積の最大値）という関係を満たすｎ１本の細内骨を含み、前記第２の内骨群を構成する前記第２の内骨の本数Ｎ２に対する、前記太内骨の本数ｎ２の比（ｎ２／Ｎ２）は、０．７以上であり、前記第１の内骨群を構成する前記第１の内骨の本数Ｎ１に対する、前記細内骨の本数ｎ１の比（ｎ１／Ｎ１）は、０．７以上である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す正面図である。
【図2】本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す上面図である。
【図3】本実施形態における鉛蓄電池１００の内部構成を示す上面図である。
【図7】正極集電体２１２のＹＺ平面構成を示す説明図である。
【図10】性能評価結果を示す説明図である。
【図11】性能評価結果を示す説明図である。
【図12】性能評価結果を示す説明図である。
【図13】性能評価結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
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。
【0010】
（１）本明細書に開示される鉛蓄電池は、鉛蓄電池であって、集電体と、前記集電体に支持された電極材料と、を有する電極板を備え、前記集電体は、第１の枠骨を含む４本の枠骨から構成され、第１の方向視で略四角形の枠部と、前記第１の枠骨に設けられた耳部と、前記枠部の内側に設けられた内側部と、を有し、前記内側部は、前記第１の枠骨に接続される２本の前記枠骨の間を結ぶＮ１本の第１の内骨から構成された第１の内骨群と、前記第１の枠骨と前記第１の枠骨に対向する１本の前記枠骨との間を結ぶＮ２本の第２の内骨から構成された第２の内骨群と、を有し、前記第２の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２（ただし、Ｔ０は前記第１の方向における前記枠部の厚さ）という関係を満たすｎ２本の太内骨を含み、前記第１の内骨群は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘという関係を満たすｎ１本の細内骨を含み、前記第２の内骨群を構成する前記第２の内骨の本数Ｎ２に対する、前記太内骨の本数ｎ２の比（ｎ２／Ｎ２）は、０．７以上であり、前記第１の内骨群を構成する前記第１の内骨の本数Ｎ１に対する、前記細内骨の本数ｎ１の比（ｎ１／Ｎ１）は、０．７以上である。
【0011】
このように、本鉛蓄電池では、耳部が設けられた第１の枠骨に向かう方向の内骨であるＮ２本の第２の内骨の内、比較的高い割合（７割以上）の内骨が、鋳造性の低下を伴わない範囲で断面積Ｓ２が大きい（Ｓ２≧０．３５×Ｔ０２である）太内骨とされている。そのため、鉛蓄電池が長期間使用されて内骨の腐食が進行しても、耳部が設けられた第１の枠骨に向かう方向の内骨である第２の内骨が切断されることを抑制することができ、その結果、容量の低下を抑制することができ、寿命特性を向上させることができる。
【0012】
また、本鉛蓄電池では、太内骨の存在により、集電体の重量の増加、ひいては、鉛蓄電池の重量の増加が懸念される。しかしながら、第１の枠骨に接続される２本の枠骨の間を結ぶ内骨（すなわち、切断されても容量への影響が小さい内骨）であるＮ１本の第１の内骨の内、比較的高い割合（７割以上）の内骨が、鋳造性および活物質の充填性の低下を伴わない範囲で断面積Ｓ１が小さい（０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘである）細内骨とされている。そのため、太内骨の存在による集電体の重量の増加の影響を細内骨の存在によって補償し、集電体全体としての重量の増加を抑制することができ、ひいては、鉛蓄電池の重量の増加を抑制することができる。従って、本鉛蓄電池によれば、鉛蓄電池の他の特性（重量特性、充填性、鋳造性）の低下を回避しつつ、鉛蓄電池の寿命特性を向上させることができる。
【0013】
（２）上記鉛蓄電池において、前記太内骨の、前記第１の方向における厚さＴ２に対する、前記第１の方向と前記太内骨の延伸方向との両方に直交する方向における幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｔ２）は、０．９以上、１．１以下である構成としてもよい。本鉛蓄電池によれば、太内骨の延伸方向に直交する断面の形状を、切断防止の点で理想的な円形に近い形状とすることができ、太内骨が腐食して切断されることを効果的に抑制することができ、鉛蓄電池の寿命特性を効果的に向上させることができる。なお、太内骨の厚さＴ２に対する幅Ｗ２の比（Ｗ２／Ｔ２）を０．９以上、１．１以下とすると、太内骨の断面積Ｓ２が増加傾向となり、ひいては、集電体の重量が増加傾向となる。しかしながら、本鉛蓄電池では、比較的高い割合（７割以上）の第１の内骨が細内骨とされているため、集電体全体としての重量の増加を抑制しつつ、太内骨の断面形状を腐食防止の点で理想的な形状（Ｗ２／Ｔ２が０．９以上、１．１以下である形状）とすることができ、鉛蓄電池の寿命特性を効果的に向上させることができるのである。
【0014】
Ａ．実施形態：
Ａ－１．基本構成：
（鉛蓄電池１００の構成）
図１は、本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す正面図であり、図２は、鉛蓄電池１００の外観構成を示す上面図であり、図３は、鉛蓄電池１００の内部構成を示す上面図（後述する蓋１４を外した状態を示す図）であり、図４は、図２のＩＶ－ＩＶの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図であり、図５は、図２のＶ－Ｖの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図であり、図６は、図３のＶＩ－ＶＩの位置における鉛蓄電池１００の一部分のＸＺ断面構成を示す説明図である。なお、図示の便宜上、図３では、後述する複数の極板群２０（およびそれに接続されるストラップ５２，５４）の内の一部（３つ）のみが示されており、また、図４および図５では、極板群２０の構成が分かりやすく示されるように、該構成の一部の図示が省略されている。各図には、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」というものとするが、鉛蓄電池１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
Ａ－１．基本構成：
（鉛蓄電池１００の構成）
図１は、本実施形態における鉛蓄電池１００の外観構成を示す正面図であり、図２は、鉛蓄電池１００の外観構成を示す上面図であり、図３は、鉛蓄電池１００の内部構成を示す上面図（後述する蓋１４を外した状態を示す図）であり、図４は、図２のＩＶ－ＩＶの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図であり、図５は、図２のＶ－Ｖの位置における鉛蓄電池１００のＹＺ断面構成を示す説明図であり、図６は、図３のＶＩ－ＶＩの位置における鉛蓄電池１００の一部分のＸＺ断面構成を示す説明図である。なお、図示の便宜上、図３では、後述する複数の極板群２０（およびそれに接続されるストラップ５２，５４）の内の一部（３つ）のみが示されており、また、図４および図５では、極板群２０の構成が分かりやすく示されるように、該構成の一部の図示が省略されている。各図には、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」というものとするが、鉛蓄電池１００は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。
【0015】
本実施形態の鉛蓄電池１００は、制御弁式鉛蓄電池（密閉式鉛蓄電池）である。制御弁式鉛蓄電池は、内部に流動する電解液を有さないことから設置姿勢の自由度が高く、また、液量の点検や補水が不要であることからメンテナンスが容易であり、例えば、無停電電源装置、通信基地局、二輪自動車等の電源として利用される。鉛蓄電池１００は、筐体１０と、正極側端子部材３０と、負極側端子部材４０と、複数の極板群２０とを備える。以下では、正極側端子部材３０と負極側端子部材４０とを、まとめて「端子部材３０，４０」ともいう。
【0016】
（筐体１０の構成）
筐体１０は、電槽１２と、蓋１４とを有する。電槽１２は、上面に開口部を有する略直方体の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１４は、電槽１２の開口部を塞ぐように配置された部材であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１４の下面の周縁部分と電槽１２の開口部の周縁部分とが例えば熱溶着によって接合されることにより、筐体１０内に外部との気密が保たれた空間が形成されている。
筐体１０は、電槽１２と、蓋１４とを有する。電槽１２は、上面に開口部を有する略直方体の容器であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１４は、電槽１２の開口部を塞ぐように配置された部材であり、例えば合成樹脂により形成されている。蓋１４の下面の周縁部分と電槽１２の開口部の周縁部分とが例えば熱溶着によって接合されることにより、筐体１０内に外部との気密が保たれた空間が形成されている。
【0017】
蓋１４には、排気栓１５が配置されている。排気栓１５は、各セルに設けられた内圧調整用のゴム弁（不図示）からの排気をまとめて鉛蓄電池１００の外部へ排気する機能を有する。
【0018】
筐体１０内の空間は、複数の（本実施形態では５枚の）隔壁５８によって、所定方向（本実施形態ではＸ軸方向）に並ぶ複数の（本実施形態では６つの）セル室１６に区画されている。以下では、複数のセル室１６が並ぶ方向（Ｘ軸方向）を、「セル並び方向」という。筐体１０内の各セル室１６には、１つの極板群２０が収容されている。本実施形態では、筐体１０内の空間が６つのセル室１６に区画されているため、鉛蓄電池１００は６つの極板群２０を備える。
【0019】
（極板群２０の構成）
図４から図６に示すように、極板群２０は、複数の正極板２１０と、複数の負極板２２０と、セパレータ２３０とを備える。複数の正極板２１０および複数の負極板２２０は、正極板２１０と負極板２２０とが交互に並ぶように配置されている。また、セパレータ２３０は、互いに隣り合う正極板２１０と負極板２２０との間に配置され、正極板２１０と負極板２２０とに挟持されている。なお、極板群２０が、正極板２１０、負極板２２０、セパレータ２３０以外の他の部材（例えば、正極板２１０と負極板２２０との間に配置された不織布シート）を備えるとしてもよい。以下では、正極板２１０と負極板２２０とを、まとめて「極板２１０，２２０」ともいう。
図４から図６に示すように、極板群２０は、複数の正極板２１０と、複数の負極板２２０と、セパレータ２３０とを備える。複数の正極板２１０および複数の負極板２２０は、正極板２１０と負極板２２０とが交互に並ぶように配置されている。また、セパレータ２３０は、互いに隣り合う正極板２１０と負極板２２０との間に配置され、正極板２１０と負極板２２０とに挟持されている。なお、極板群２０が、正極板２１０、負極板２２０、セパレータ２３０以外の他の部材（例えば、正極板２１０と負極板２２０との間に配置された不織布シート）を備えるとしてもよい。以下では、正極板２１０と負極板２２０とを、まとめて「極板２１０，２２０」ともいう。
【0020】
正極板２１０は、正極集電体２１２と、正極集電体２１２に支持された正極活物質２１６とを有する。正極集電体２１２は、略格子状または網目状に配置された骨を有する導電性部材であり、例えば鉛または鉛合金により形成されている。また、正極集電体２１２は、その上端付近に、上方に突出する正極耳部２１４を有している。正極活物質２１６は、二酸化鉛を含んでいる。正極活物質２１６は、さらに、公知の他の添加剤を含んでいてもよい。このような構成の正極板２１０は、例えば、一酸化鉛と水と希硫酸とを主成分とする正極活物質用ペーストを正極集電体２１２に塗布または充填し、正極活物質用ペーストを乾燥させた後、公知の化成処理を行うことにより作製することができる。なお、本実施形態における正極活物質２１６は、正極板２１０から正極集電体２１２を取り除いたものであり、特許請求の範囲における正極材料に相当する。
【0021】
負極板２２０は、負極集電体２２２と、負極集電体２２２に支持された負極活物質２２６とを有する。負極集電体２２２は、略格子状または網目状に配置された骨を有する導電性部材であり、例えば鉛または鉛合金により形成されている。また、負極集電体２２２は、その上端付近に、上方に突出する負極耳部２２４を有している。負極活物質２２６は、鉛（海綿状鉛）を含んでいる。負極活物質２２６は、さらに、公知の他の添加剤（例えば、繊維、カーボン、リグニン、硫酸バリウム等）を含んでいてもよい。このような構成の負極板２２０は、例えば、鉛を含む負極活物質用ペーストを負極集電体２２２に塗布または充填し、該負極活物質用ペーストを乾燥させた後、公知の化成処理を行うことにより作製することができる。
【0022】
セパレータ２３０は、絶縁性材料（例えば、ガラス繊維や合成樹脂）により構成され、厚さ方向に弾性変形可能なマット状の部材である。セパレータ２３０には、電解液（例えば、希硫酸）が含浸されている。このように、セパレータ２３０は、両極板２１０，２２０の間の短絡を防止すると共に、電解液を保持する機能を有する。なお、極板群２０がセル室１６に収容された状態では、極板群２０は、厚さ方向（本実施形態ではＸ軸方向）に圧縮力を受けている。そのため、極板群２０を構成する各極板２１０，２２０は、電解液を保持したセパレータ２３０と良好に接触した状態となる。
【0023】
図３から図５に示すように、極板群２０を構成する複数の正極板２１０の正極耳部２１４は、例えば鉛または鉛合金により形成された正極側ストラップ５２に接続されている。すなわち、複数の正極板２１０は、正極側ストラップ５２を介して電気的に並列に接続されている。同様に、極板群２０を構成する複数の負極板２２０の負極耳部２２４は、例えば鉛または鉛合金により形成された負極側ストラップ５４に接続されている。すなわち、複数の負極板２２０は、負極側ストラップ５４を介して電気的に並列に接続されている。以下では、正極側ストラップ５２と負極側ストラップ５４とを、まとめて「ストラップ５２，５４」ともいう。
【0024】
鉛蓄電池１００において、一のセル室１６に収容された負極側ストラップ５４は、例えば鉛または鉛合金により形成された接続部材５６を介して、該一のセル室１６の一方側（例えばＸ軸負方向側）に隣り合う他のセル室１６に収容された正極側ストラップ５２に接続されている。また、該一のセル室１６に収容された正極側ストラップ５２は、接続部材５６を介して、該一のセル室１６の他方側（例えばＸ軸正方向側）に隣り合う他のセル室１６に収容された負極側ストラップ５４に接続されている。すなわち、鉛蓄電池１００が備える複数の極板群２０は、ストラップ５２，５４および接続部材５６を介して電気的に直列に接続されている。なお、図４に示すように、セル並び方向の一方側（Ｘ軸正方向側）の端に位置するセル室１６に収容された正極側ストラップ５２は、接続部材５６ではなく、後述する正極柱３４に接続されている。また、図５に示すように、セル並び方向の他方側（Ｘ軸負方向側）の端に位置するセル室１６に収容された負極側ストラップ５４は、接続部材５６ではなく、後述する負極柱４４に接続されている。
【0025】
（端子部材３０，４０の構成）
図１および図２に示すように、正極側端子部材３０は、筐体１０におけるセル並び方向の一方側（Ｘ軸正方向側）の端部付近に配置されており、負極側端子部材４０は、筐体１０におけるセル並び方向の他方側（Ｘ軸負方向側）の端部付近に配置されている。
図１および図２に示すように、正極側端子部材３０は、筐体１０におけるセル並び方向の一方側（Ｘ軸正方向側）の端部付近に配置されており、負極側端子部材４０は、筐体１０におけるセル並び方向の他方側（Ｘ軸負方向側）の端部付近に配置されている。
【0026】
図４に示すように、正極側端子部材３０は、正極側ブッシング３２と、正極柱３４と、正極側端子部３６とを含む。正極側ブッシング３２は、上下方向に貫通する孔が形成された略円筒状の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。正極側ブッシング３２は、インサート成形により蓋１４に埋設されている。正極柱３４は、略円柱形の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。正極柱３４は、正極側ブッシング３２の孔に挿入されており、例えば溶接により正極側ブッシング３２に接合されている。正極柱３４の下端部は、正極側ブッシング３２の下端部より下方に突出し、さらに、蓋１４の下面より下方に突出しており、上述したように、セル並び方向の一方側（Ｘ軸正方向側）の端に位置するセル室１６に収容された正極側ストラップ５２に接続されている。正極側端子部３６は、例えば略Ｌ形の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。正極側端子部３６の上端部は、蓋１４の上面より上方に突出しており、正極側端子部３６の下端部は、正極柱３４の上端部と電気的に接続されている。蓋１４の上面における正極側端子部３６が貫通した部分の周りは、例えば樹脂部材９０により封止されている。なお、正極側端子部３６と正極柱３４とが一体部材であるとしてもよい。
【0027】
図５に示すように、負極側端子部材４０は、負極側ブッシング４２と、負極柱４４と、負極側端子部４６とを含む。負極側ブッシング４２は、上下方向に貫通する孔が形成された略円筒状の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。負極側ブッシング４２は、インサート成形により蓋１４に埋設されている。負極柱４４は、略円柱形の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。負極柱４４は、負極側ブッシング４２の孔に挿入されており、例えば溶接により負極側ブッシング４２に接合されている。負極柱４４の下端部は、負極側ブッシング４２の下端部より下方に突出し、さらに、蓋１４の下面より下方に突出しており、上述したように、セル並び方向の他方側（Ｘ軸負方向側）の端に位置するセル室１６に収容された負極側ストラップ５４に接続されている。負極側端子部４６は、例えば略Ｌ形の導電性部材であり、例えば鉛合金により形成されている。負極側端子部４６の上端部は、蓋１４の上面より上方に突出しており、負極側端子部４６の下端部は、負極柱４４の上端部と電気的に接続されている。蓋１４の上面における負極側端子部４６が貫通した部分の周りは、例えば樹脂部材９０により封止されている。なお、負極側端子部４６と負極柱４４とが一体部材であるとしてもよい。
【0028】
鉛蓄電池１００の放電の際には、正極側端子部材３０の正極側端子部３６および負極側端子部材４０の負極側端子部４６に負荷（図示せず）が接続され、各極板群２０の正極板２１０での反応（二酸化鉛から硫酸鉛が生ずる反応）および負極板２２０での反応（鉛（海綿状鉛）から硫酸鉛が生ずる反応）により生じた電力が該負荷に供給される。また、鉛蓄電池１００の充電の際には、正極側端子部材３０の正極側端子部３６および負極側端子部材４０の負極側端子部４６に電源（図示せず）が接続され、該電源から供給される電力によって各極板群２０の正極板２１０での反応（硫酸鉛から二酸化鉛が生ずる反応）および負極板２２０での反応（硫酸鉛から鉛（海綿状鉛）が生ずる反応）が起こり、鉛蓄電池１００が充電される。
【0029】
Ａ－２．正極集電体２１２の詳細構成：
次に、正極板２１０を構成する正極集電体２１２の詳細構成について説明する。図７は、正極集電体２１２のＹＺ平面構成を示す説明図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩの位置における正極集電体２１２のＸＹ断面構成を示す説明図であり、図９は、図７のＩＸ－ＩＸの位置における正極集電体２１２のＸＺ断面構成を示す説明図である。以下の説明では、Ｚ軸方向を「縦方向」ともいい、Ｙ軸方向を「横方向」ともいい、Ｘ軸方向を「奥行方向」ともいう。Ｘ軸方向（奥行方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
次に、正極板２１０を構成する正極集電体２１２の詳細構成について説明する。図７は、正極集電体２１２のＹＺ平面構成を示す説明図であり、図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩの位置における正極集電体２１２のＸＹ断面構成を示す説明図であり、図９は、図７のＩＸ－ＩＸの位置における正極集電体２１２のＸＺ断面構成を示す説明図である。以下の説明では、Ｚ軸方向を「縦方向」ともいい、Ｙ軸方向を「横方向」ともいい、Ｘ軸方向を「奥行方向」ともいう。Ｘ軸方向（奥行方向）は、特許請求の範囲における第１の方向に相当する。
【0030】
図７に示すように、正極集電体２１２は、枠部６０と、内側部７０と、上述した耳部２１４とを有する。なお本実施形態では、正極集電体２１２は、さらに、枠部６０の下側に設けられた足部８０を有する。
【0031】
枠部６０は、４本の枠骨６１，６２から構成され、Ｘ軸方向（奥行方向）視で略四角形状（本実施形態では、略長方形状）をしている。Ｘ軸方向（奥行方向）における枠部６０の厚さＴ０は、４．０ｍｍ以上であることが好ましい。以下の説明では、枠部６０を構成する４本の枠骨の内、Ｙ軸方向（横方向）に平行な一対の枠骨を「横枠骨６１」といい、Ｚ軸方向（縦方向）に平行な一対の枠骨を「縦枠骨６２」という。また、一対の横枠骨６１のうち、上側（Ｚ軸正方向側）に位置する横枠骨６１を「上側横枠骨６１ｔ」といい、下側（Ｚ軸負方向側）に位置する横枠骨６１を「下側横枠骨６１ｂ」という。また、一対の縦枠骨６２のうち、Ｙ軸負方向側に位置する縦枠骨６２を「左側縦枠骨６２ｌ」といい、Ｙ軸正方向側に位置する縦枠骨６２を「右側縦枠骨６２ｒ」という。
【0032】
耳部２１４は、上側横枠骨６１ｔから上方に延びるように設けられている。上側横枠骨６１ｔは、特許請求の範囲における第１の枠骨に相当する。
【0033】
内側部７０は、枠部６０の内側に設けられており、複数の内骨７１０，７２０を有している。より詳細には、内側部７０は、上側横枠骨６１ｔに接続される２本の枠骨（すなわち、左側縦枠骨６２ｌおよび右側縦枠骨６２ｒ）の間を結ぶ複数の第１の内骨７１０から構成された第１の内骨群７１を有する。本実施形態では、第１の内骨７１０の本数Ｎ１は１４本であり、各第１の内骨７１０の延伸方向はＹ軸方向（横方向）に平行であり、各第１の内骨７１０はＺ軸方向（縦方向）において略均等に配置されている。以下の説明では、第１の内骨７１０を、「横内骨７１０」ともいい、第１の内骨群７１を「横内骨群７１」ともいう。
【0034】
内側部７０は、さらに、上側横枠骨６１ｔと、上側横枠骨６１ｔに対向する１本の枠骨（すなわち、下側横枠骨６１ｂ）との間を結ぶ複数の第２の内骨７２０から構成された第２の内骨群７２を有する。本実施形態では、第２の内骨７２０の本数Ｎ２は７本であり、各第２の内骨７２０の延伸方向はＺ軸方向（縦方向）に平行であり、各第２の内骨７２０はＹ軸方向（横方向）において略均等に配置されている。以下の説明では、第２の内骨７２０を、「縦内骨７２０」ともいい、第２の内骨群７２を「縦内骨群７２」ともいう。
【0035】
このように、内側部７０は、横内骨群７１を構成する複数の横内骨７１０と、縦内骨群７２を構成する複数の縦内骨７２０とを有する。各横内骨７１０は、各縦内骨７２０との交差点において各縦内骨７２０と接続されている。そのため、Ｘ軸方向（奥行方向）視での内側部７０の形状は、略格子状（編み目状）となっている。なお、内側部７０は、さらに他の内骨（例えば、上側横枠骨６１ｔから下側横枠骨６１ｂに向けて延びるものの、下側横枠骨６１ｂまで至らずに途中で途切れた内骨や、下側横枠骨６１ｂと左側縦枠骨６２ｌとを結ぶ斜め方向の内骨等）を有していてもよい。
【0036】
図７および図８に示すように、本実施形態では、縦内骨群７２は太内骨７２０ａを含んでいる。ここで、太内骨７２０ａは、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、下記の式（１）の関係を満たす内骨である。すなわち、太内骨７２０ａは、枠部６０の厚さＴ０を１辺とする仮想的な正方形ＶＳの面積（＝Ｔ０２）に対する縦内骨７２０の断面積Ｓ２の比（＝Ｓ２／Ｔ０２）（以下、「縦骨断面係数Ｋ２」という）が、０．３５以上、０．６５以下である縦内骨７２０である。太内骨７２０ａは、断面積Ｓ２が比較的大きいが（縦骨断面係数Ｋ２が０．３５以上であるが）、断面積Ｓ２が過度に大きくはない（縦骨断面係数Ｋ２が０．６５以下である）縦内骨７２０であると言える。なお、太内骨７２０ａの断面積Ｓ２は、例えば、１０．６ｍｍ２以上、１９．７ｍｍ２以下であることが好ましい。
０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２ ・・・（１）
（ただし、Ｔ０はＸ軸方向（奥行方向）における枠部６０の厚さ）
０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２ ・・・（１）
（ただし、Ｔ０はＸ軸方向（奥行方向）における枠部６０の厚さ）
【0037】
本実施形態では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の本数Ｎ２に対する、太内骨７２０ａの本数ｎ２の比（＝ｎ２／Ｎ２）（以下、「太内骨率Ｒ２」という）は、０．７以上となっている。例えば、図７に示す例では、縦内骨群７２を構成する７本の縦内骨７２０のすべてが太内骨７２０ａとなっている（すなわち、Ｎ２＝７、ｎ２＝７である）ため、太内骨率Ｒ２は１．０である。
【0038】
また、本実施形態では、図８に示すように、太内骨７２０ａの、Ｘ軸方向（奥行方向）における厚さＴ２に対する、Ｘ軸方向と太内骨７２０ａの延伸方向（すなわち、Ｚ軸方向）との両方に直交する方向（すなわち、Ｙ軸方向）における幅Ｗ２の比（＝Ｗ２／Ｔ２）は、０．９以上、１．１以下となっている。すなわち、太内骨７２０ａの延伸方向に直交する断面の形状は、比較的円形に近い形状となっている。
【0039】
また、図７および図９に示すように、本実施形態では、横内骨群７１は細内骨７１０ａを含んでいる。細内骨７１０ａは、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、下記の式（２）の関係を満たす内骨である。すなわち、細内骨７１０ａは、太内骨７２０ａの断面積Ｓ２の最大値Ｓ２ｍａｘに対する横内骨７１０の断面積Ｓ１の比（＝Ｓ１／Ｓ２ｍａｘ）（以下、「横骨断面係数Ｋ１」という）が、０．０７７以上（すなわち、１／１３以上）、０．１２５以下（すなわち、１／８以下）である横内骨７１０内骨である。細内骨７１０ａは、断面積Ｓ１が比較的小さいが（横骨断面係数Ｋ１が０．１２５以下であるが）、断面積Ｓ１が過度に小さくはない（横骨断面係数Ｋ１が０．０７７以上である）横内骨７１０であると言える。なお、細内骨７１０ａの断面積Ｓ１は、例えば、１．２ｍｍ２以上、２．０ｍｍ２以下であることが好ましい。
０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ ・・・（２）
（ただし、Ｓ２ｍａｘは太内骨７２０ａの断面積Ｓ２の最大値）
０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ ・・・（２）
（ただし、Ｓ２ｍａｘは太内骨７２０ａの断面積Ｓ２の最大値）
【0040】
本実施形態では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の本数Ｎ１に対する、細内骨７１０ａの本数ｎ１の比（＝ｎ１／Ｎ１）（以下、「細内骨率Ｒ１」という）は、０．７以上となっている。例えば、図７に示す例では、横内骨群７１を構成する１４本の横内骨７１０の内、１２本の横内骨７１０が細内骨７１０ａとなっている（すなわち、Ｎ１＝１４、ｎ１＝１２である）ため、細内骨率Ｒ１は０．８６である。
【0041】
Ａ－３．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の鉛蓄電池１００は、正極集電体２１２と正極集電体２１２に支持された正極活物質２１６とを有する正極板２１０を備える。正極集電体２１２は、上側横枠骨６１ｔを含む４本の枠骨６１，６２から構成され、Ｘ軸方向視で略四角形の枠部６０と、上側横枠骨６１ｔに設けられた耳部２１４と、枠部６０の内側に設けられた内側部７０とを有する。内側部７０は、上側横枠骨６１ｔに接続される２本の枠骨（左側縦枠骨６２ｌおよび右側縦枠骨６２ｒ）の間を結ぶＮ１本の横内骨７１０から構成された横内骨群７１と、上側横枠骨６１ｔと上側横枠骨６１ｔに対向する１本の枠骨（下側横枠骨６１ｂ）との間を結ぶＮ２本の縦内骨７２０から構成された縦内骨群７２とを有する。縦内骨群７２は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２（ただし、Ｔ０は枠部６０の厚さ）という関係を満たすｎ２本の太内骨７２０ａを含む。横内骨群７１は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ（ただし、Ｓ２ｍａｘは前記太内骨の断面積の最大値）という関係を満たすｎ１本の細内骨７１０ａを含む。縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の本数Ｎ２に対する、太内骨７２０ａの本数ｎ２の比（ｎ２／Ｎ２）は、０．７以上である。横内骨群７１を構成する横内骨７１０の本数Ｎ１に対する、細内骨７１０ａの本数ｎ１の比（ｎ１／Ｎ１）は、０．７以上である。
以上説明したように、本実施形態の鉛蓄電池１００は、正極集電体２１２と正極集電体２１２に支持された正極活物質２１６とを有する正極板２１０を備える。正極集電体２１２は、上側横枠骨６１ｔを含む４本の枠骨６１，６２から構成され、Ｘ軸方向視で略四角形の枠部６０と、上側横枠骨６１ｔに設けられた耳部２１４と、枠部６０の内側に設けられた内側部７０とを有する。内側部７０は、上側横枠骨６１ｔに接続される２本の枠骨（左側縦枠骨６２ｌおよび右側縦枠骨６２ｒ）の間を結ぶＮ１本の横内骨７１０から構成された横内骨群７１と、上側横枠骨６１ｔと上側横枠骨６１ｔに対向する１本の枠骨（下側横枠骨６１ｂ）との間を結ぶＮ２本の縦内骨７２０から構成された縦内骨群７２とを有する。縦内骨群７２は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ２が、０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２（ただし、Ｔ０は枠部６０の厚さ）という関係を満たすｎ２本の太内骨７２０ａを含む。横内骨群７１は、延伸方向に直交する断面の断面積Ｓ１が、０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘ（ただし、Ｓ２ｍａｘは前記太内骨の断面積の最大値）という関係を満たすｎ１本の細内骨７１０ａを含む。縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の本数Ｎ２に対する、太内骨７２０ａの本数ｎ２の比（ｎ２／Ｎ２）は、０．７以上である。横内骨群７１を構成する横内骨７１０の本数Ｎ１に対する、細内骨７１０ａの本数ｎ１の比（ｎ１／Ｎ１）は、０．７以上である。
【0042】
このように、本実施形態の鉛蓄電池１００では、耳部２１４が設けられた上側横枠骨６１ｔに向かう方向の内骨であるＮ２本の縦内骨７２０の内、比較的高い割合（７割以上）の縦内骨７２０が、鋳造性の低下を伴わない範囲で断面積Ｓ２が大きい（Ｓ２≧０．３５×Ｔ０２である）太内骨７２０ａとされている。そのため、鉛蓄電池１００が長期間使用されて内骨７１０，７２０の腐食が進行しても、耳部２１４が設けられた上側横枠骨６１ｔに向かう方向の内骨である縦内骨７２０が切断されることを抑制することができ、その結果、容量の低下を抑制することができ、寿命特性を向上させることができる。
【0043】
また、本実施形態の鉛蓄電池１００では、太内骨７２０ａの存在により、正極集電体２１２の重量の増加、ひいては、鉛蓄電池１００の重量の増加が懸念される。しかしながら、上側横枠骨６１ｔに接続される２本の枠骨（左側縦枠骨６２ｌおよび右側縦枠骨６２ｒ）の間を結ぶ内骨（すなわち、切断されても容量への影響が小さい内骨）であるＮ１本の横内骨７１０の内、比較的高い割合（７割以上）の横内骨７１０が、鋳造性および活物質の充填性の低下を伴わない範囲で断面積Ｓ１が小さい（０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘである）細内骨７１０ａとされている。そのため、太内骨７２０ａの存在による正極集電体２１２の重量の増加の影響を細内骨７１０ａの存在によって補償し、正極集電体２１２全体としての重量の増加を抑制することができ、ひいては、鉛蓄電池１００の重量の増加を抑制することができる。従って、本実施形態の鉛蓄電池１００によれば、鉛蓄電池１００の他の特性（重量特性、充填性、鋳造性）の低下を回避しつつ、鉛蓄電池１００の寿命特性を向上させることができる。
【0044】
また、本実施形態の鉛蓄電池１００では、太内骨７２０ａの、Ｘ軸方向（奥行方向）における厚さＴ２に対する、Ｘ軸方向と太内骨７２０ａの延伸方向（すなわち、Ｚ軸方向）との両方に直交する方向（すなわち、Ｙ軸方向）における幅Ｗ２の比（＝Ｗ２／Ｔ２）は、０．９以上、１．１以下である。本実施形態の鉛蓄電池１００によれば、太内骨７２０ａの延伸方向に直交する断面の形状を、切断防止の点で理想的な円形に近い形状とすることができ、太内骨７２０ａが腐食して切断されることを効果的に抑制することができ、鉛蓄電池１００の寿命特性を効果的に向上させることができる。なお、太内骨７２０ａの厚さＴ２に対する幅Ｗ２の比（＝Ｗ２／Ｔ２）を０．９以上、１．１以下とすると、太内骨７２０ａの断面積Ｓ２が増加傾向となり、ひいては、正極集電体２１２の重量が増加傾向となる。しかしながら、本実施形態の鉛蓄電池１００では、比較的高い割合（７割以上）の横内骨７１０が細内骨７１０ａとされているため、正極集電体２１２全体としての重量の増加を抑制しつつ、太内骨７２０ａの断面形状を腐食防止の点で理想的な形状（Ｗ２／Ｔ２が０．９以上、１．１以下である形状）とすることができ、鉛蓄電池１００の寿命特性を効果的に向上させることができるのである。
【0045】
Ａ－４．性能評価：
鉛蓄電池の複数のサンプル（実施例に相当するＳＡ１～ＳＡ１４および比較例に相当するＳＡ２１～ＳＡ２６）を作製し、該サンプルを対象とした性能評価を行った。図１０～図１３は、性能評価結果を示す説明図である。なお、複数のサンプルの内の基準となるサンプルＳＡ１については、図１０～図１３のすべてに共通して記載されている（各図において太枠で囲んで示す）。
鉛蓄電池の複数のサンプル（実施例に相当するＳＡ１～ＳＡ１４および比較例に相当するＳＡ２１～ＳＡ２６）を作製し、該サンプルを対象とした性能評価を行った。図１０～図１３は、性能評価結果を示す説明図である。なお、複数のサンプルの内の基準となるサンプルＳＡ１については、図１０～図１３のすべてに共通して記載されている（各図において太枠で囲んで示す）。
【0046】
Ａ－４－１．各サンプルについて：
各サンプルにおいて、正極集電体２１２の有する横内骨群７１は、１種類または断面積の互いに異なる２種類の横内骨７１０から構成されており、正極集電体２１２の有する縦内骨群７２は、１種類または断面積の互いに異なる２種類の縦内骨７２０から構成されている。図１０～図１３には、各サンプルについて、各縦内骨７２０の上述した縦骨断面係数Ｋ２（＝Ｓ２／Ｔ０２）の最大値（以下、「最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘ」という）が示されている。縦内骨群７２が１種類の縦内骨７２０から構成されている場合には、該縦内骨７２０の縦骨断面係数Ｋ２が最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘとなり、縦内骨群７２が２種類の縦内骨７２０から構成されている場合には、断面積Ｓ２が大きい方の縦内骨７２０の縦骨断面係数Ｋ２が最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘとなる。なお、本性能評価では、Ｔ０＝５．５ｍｍとした。
各サンプルにおいて、正極集電体２１２の有する横内骨群７１は、１種類または断面積の互いに異なる２種類の横内骨７１０から構成されており、正極集電体２１２の有する縦内骨群７２は、１種類または断面積の互いに異なる２種類の縦内骨７２０から構成されている。図１０～図１３には、各サンプルについて、各縦内骨７２０の上述した縦骨断面係数Ｋ２（＝Ｓ２／Ｔ０２）の最大値（以下、「最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘ」という）が示されている。縦内骨群７２が１種類の縦内骨７２０から構成されている場合には、該縦内骨７２０の縦骨断面係数Ｋ２が最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘとなり、縦内骨群７２が２種類の縦内骨７２０から構成されている場合には、断面積Ｓ２が大きい方の縦内骨７２０の縦骨断面係数Ｋ２が最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘとなる。なお、本性能評価では、Ｔ０＝５．５ｍｍとした。
【0047】
同様に、図１０～図１３には、各サンプルについて、各横内骨７１０の上述した横骨断面係数Ｋ１（＝Ｓ１／Ｓ２ｍａｘ）の最小値（以下、「最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎ」という）が示されている。横内骨群７１が１種類の横内骨７１０から構成されている場合には、該横内骨７１０の横骨断面係数Ｋ１が最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎとなり、横内骨群７１が２種類の横内骨７１０から構成されている場合には、断面積Ｓ１が小さい方の横内骨７１０の横骨断面係数Ｋ１が最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎとなる。
【0048】
また、図１０～図１３には、各サンプルについて、太内骨率Ｒ２が示されている。ただし、図１０～図１３に示された太内骨率Ｒ２は、縦内骨７２０の本数に対する、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０の本数の比である。最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）内にある場合には、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は太内骨７２０ａに該当するため、図１０～図１３に示された太内骨率Ｒ２は上述した実施形態に記載された太内骨率Ｒ２と同じ意味になる。一方、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上記範囲（０．３５以上、０．６５以下）外にある場合には、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は太内骨７２０ａには該当しないため、図１０～図１３に示された太内骨率Ｒ２は、上述した実施形態に記載された太内骨率Ｒ２と同じ意味にはならないが、ここでは便宜上同じ言葉を使用する。ただし、この場合には、図１０～図１３における太内骨率Ｒ２欄の数値を括弧付きで示す。なお、本性能評価では、縦内骨７２０の本数は７本とした。
【0049】
同様に、図１０～図１３には、各サンプルについて、細内骨率Ｒ１が示されている。ただし、図１０～図１３に示された細内骨率Ｒ１は、横内骨７１０の本数に対する、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０の本数の比である。最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）内にある場合には、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は細内骨７１０ａに該当するため、図１０～図１３に示された細内骨率Ｒ１は上述した実施形態に記載された細内骨率Ｒ１と同じ意味になる。一方、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上記範囲（０．０７７以上、０．１２５以下）外にある場合には、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は細内骨７１０ａには該当しないため、図１０～図１３に示された細内骨率Ｒ１は、上述した実施形態に記載された細内骨率Ｒ１と同じ意味にはならないが、ここでは便宜上同じ言葉を使用する。ただし、この場合には、図１０～図１３における細内骨率Ｒ１欄の数値を括弧付きで示す。なお、本性能評価では、横内骨７１０の本数は１４本とした。
【0050】
図１０に示された各サンプルは、基準となるサンプルＳＡ１に対して、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘのみが異なっている。また、図１１に示された各サンプルは、基準となるサンプルＳＡ１に対して、太内骨率Ｒ２のみが異なっている。また、図１２に示された各サンプルは、基準となるサンプルＳＡ１に対して、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎのみが異なっている。また、図１３に示された各サンプルは、基準となるサンプルＳＡ１に対して、細内骨率Ｒ１のみが異なっている。
【0051】
Ａ－４－２．評価項目および評価方法：
本性能評価では、上述した各サンプルを用いて、寿命と、重量と、活物質の充填性と、集電体の鋳造性との４つの項目についての評価を行った。
本性能評価では、上述した各サンプルを用いて、寿命と、重量と、活物質の充填性と、集電体の鋳造性との４つの項目についての評価を行った。
【0052】
寿命の評価は、ＪＩＳの過充電寿命試験方法に従い、以下のように行った。すなわち、満充電状態とした鉛蓄電池の各サンプルを０．２×Ｉ１０（０．０２Ｃ１０Ａ）の電流で連続過充電する。過充電寿命試験中、３０日ごとに１時間率容量試験を行って容量を確認する。容量が８０％未満となった時点で試験を終了し、その時点の経過日数を寿命とする。測定された寿命が、従来構成の鉛蓄電池（具体的には、Ｘ軸方向（奥行方向）における枠部６０の厚さＴ０が４．０ｍｍ未満である構成の鉛蓄電池）の寿命（以下、「従来寿命」という）の１．５倍以上であった場合に「優」（◎）と判定し、従来寿命の１．３倍以上、１．５倍未満であった場合に「良」（〇）と判定し、従来寿命の１．３倍未満であった場合に「不良」（×）と判定した。
【0053】
また、重量の評価は以下のように行った。すなわち、各サンプルの重量を測定し、測定された重量が、上述した従来構成の鉛蓄電池の重量（以下、「従来重量」という）の１．５倍未満であった場合に「優」（◎）と判定し、従来重量の１．５倍以上、１．８倍未満であった場合に「良」（〇）と判定し、従来重量の１．８倍以上であった場合に「不良」（×）と判定した。
【0054】
また、充填性の評価は以下のように行った。すなわち、正極集電体２１２に活物質用ペーストを充填し、コマ落ち（活物質用ペーストの充填後、予熱乾燥炉に入れる前の活物質用ペーストが比較的柔らかい状態のときに、正極集電体２１２における一部の升目の活物質用ペーストがそっくり抜け落ちてしまう現象）が発生した場合、または、裏周り（内骨が１０％以上露出する現象）が発生した場合を出来映え不良とし、出来映え不良の発生率が、０．２％未満であった場合に「優」（◎）と判定し、０．２％以上、０．３％未満であった場合に「良」（〇）と判定し、０．３％以上であった場合に「不良」（×）と判定した。
【0055】
また、鋳造性の評価は以下のように行った。すなわち、鋳造により正極集電体２１２を作製し、鋳巣（内部に空洞が発生する現象）と焼け折れ（骨が脆くなり折れやひびが発生する現象）と桟切れ（骨が細くなり過ぎて途中で切れる現象）との少なくとも１つが発生した場合を出来映え不良とし、出来映え不良の発生率が、０．２％未満であった場合に「優」（◎）と判定し、０．２％以上、０．３％未満であった場合に「良」（〇）と判定し、０．３％以上であった場合に「不良」（×）と判定した。
【0056】
Ａ－４－３．評価結果：
まず、図１０に示された各サンプル（ＳＡ１～ＳＡ３，ＳＡ２１，ＳＡ２２）について説明する。これらのサンプルの内、サンプルＳＡ１～ＳＡ３では、いずれの評価項目についても「良」（〇）以上と判定された一方、サンプルＳＡ２２では、「寿命」の評価項目について「不良」（×）と判定され、サンプルＳＡ２１では、「重量」および「鋳造性」の評価項目について「不良」（×）と判定された。
まず、図１０に示された各サンプル（ＳＡ１～ＳＡ３，ＳＡ２１，ＳＡ２２）について説明する。これらのサンプルの内、サンプルＳＡ１～ＳＡ３では、いずれの評価項目についても「良」（〇）以上と判定された一方、サンプルＳＡ２２では、「寿命」の評価項目について「不良」（×）と判定され、サンプルＳＡ２１では、「重量」および「鋳造性」の評価項目について「不良」（×）と判定された。
【0057】
横内骨群７１に関しては、図１０に示されたすべてのサンプルについて、条件は同じである。すなわち、すべてのサンプルにおいて、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）内にあるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は細内骨７１０ａに該当する。また、細内骨率Ｒ１が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内にある。
【0058】
一方、縦内骨群７２に関しては、図１０に示されたサンプル毎に、条件が異なっている。具体的には、サンプルＳＡ２２では、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）より低い値（０．３０）であるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０の断面積Ｓ２が小さいことから、該縦内骨７２０は太内骨７２０ａに該当しない。そのため、サンプルＳＡ２２では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の断面積Ｓ２が全体的に比較的小さいため、縦内骨７２０が腐食して切断されることに起因する容量の低下を十分に抑制することができず、「寿命」評価が低くなったものと考えられる。
【0059】
また、サンプルＳＡ２１では、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）より高い値（０．７０）であるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０の断面積Ｓ２が過度に大きいことから、該縦内骨７２０は太内骨７２０ａに該当しない。そのため、サンプルＳＡ２１では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の断面積Ｓ２が全体的に過度に大きいため、縦内骨群７２の重量が過度に増加して「重量」評価が低くなると共に、鋳巣や焼け折れが発生しやすくなって「鋳造性」評価が低くなったものと考えられる。
【0060】
一方、サンプルＳＡ１～ＳＡ３では、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）内であるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は、断面積Ｓ２が比較的大きいが過度に大きくはない太内骨７２０ａに該当する。そのため、サンプルＳＡ１～ＳＡ３では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０が腐食して切断されることに起因する容量の低下を抑制することができ、「寿命」評価が高くなると共に、縦内骨群７２の重量の増加を抑制することができ、「重量」評価が高くなり、さらに、鋳巣や焼け折れの発生を抑制することができ、「鋳造性」評価が高くなったものと考えられる。
【0061】
次に、図１１に示された各サンプル（ＳＡ１，ＳＡ４～ＳＡ６，ＳＡ２３）について説明する。これらのサンプルの内、サンプルＳＡ１，ＳＡ４～ＳＡ６では、いずれの評価項目についても「良」（〇）以上と判定された一方、サンプルＳＡ２３では、「寿命」の評価項目について「不良」（×）と判定された。
【0062】
横内骨群７１に関しては、図１１に示されたすべてのサンプルについて、条件は同じである。すなわち、すべてのサンプルにおいて、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）内にあるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は細内骨７１０ａに該当する。また、細内骨率Ｒ１が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内にある。
【0063】
一方、縦内骨群７２に関しては、図１１に示されたサンプル毎に、条件が異なっている。具体的には、サンプルＳＡ２３では、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）内であるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は、断面積Ｓ２が比較的大きいが過度に大きくはない太内骨７２０ａに該当する。しかしながら、サンプルＳＡ２３では、太内骨率Ｒ２が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）より低い値（０．６）となっている。そのため、サンプルＳＡ２３では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の内、太内骨７２０ａに該当する縦内骨７２０の本数が少ないため、縦内骨７２０が腐食して切断されることに起因する容量の低下を十分に抑制することができず、「寿命」評価が低くなったものと考えられる。
【0064】
一方、サンプルＳＡ１，ＳＡ４～ＳＡ６では、太内骨率Ｒ２が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内である。そのため、サンプルＳＡ１，ＳＡ４～ＳＡ６では、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の内、太内骨７２０ａに該当する縦内骨７２０の本数が多くなり、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０が腐食して切断されることに起因する容量の低下を抑制することができ、「寿命」評価が高くなったものと考えられる。
【0065】
次に、図１２に示された各サンプル（ＳＡ１，ＳＡ７～ＳＡ１０，ＳＡ２４，ＳＡ２５）について説明する。これらのサンプルの内、サンプルＳＡ１，ＳＡ７～ＳＡ１０では、いずれの評価項目についても「良」（〇）以上と判定された一方、サンプルＳＡ２５では、「重量」および「充填性」の評価項目について「不良」（×）と判定され、サンプルＳＡ２４では、「充填性」および「鋳造性」の評価項目について「不良」（×）と判定された。
【0066】
縦内骨群７２に関しては、図１２に示されたすべてのサンプルについて、条件は同じである。すなわち、すべてのサンプルにおいて、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）内にあるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は太内骨７２０ａに該当する。また、太内骨率Ｒ２が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内にある。
【0067】
一方、横内骨群７１に関しては、図１２に示されたサンプル毎に、条件が異なっている。具体的には、サンプルＳＡ２５では、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）より高い値（０．１３３）であるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０の断面積Ｓ１が大きいことから、該横内骨７１０は細内骨７１０ａに該当しない。そのため、サンプルＳＡ２５では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の断面積Ｓ１が全体的に比較的大きいため、縦内骨群７２が太内骨７２０ａを含むことによる重量増加分を、横内骨群７１の重量軽減によって十分に補償することができず、「重量」評価が低くなったものと考えられる。また、サンプルＳＡ２５では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の断面積Ｓ１が全体的に比較的大きいため、正極集電体２１２の各升目が過度に小さくなり、「充填性」評価が低くなったものと考えられる。
【0068】
また、サンプルＳＡ２４では、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）より低い値（０．０７１）であるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０の断面積Ｓ１が過度に小さいことから、該横内骨７１０は細内骨７１０ａに該当しない。そのため、サンプルＳＡ２４では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の断面積Ｓ１が全体的に過度に小さいため、桟切れが発生しやすくなって「鋳造性」評価が低くなると共に、桟切れの影響により「鋳造性」評価も低くなったものと考えられる。
【0069】
一方、サンプルＳＡ１，ＳＡ７～ＳＡ１０では、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）内であるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は、断面積Ｓ１が比較的小さいが過度に小さくはない細内骨７１０ａに該当する。そのため、サンプルＳＡ１，ＳＡ７～ＳＡ１０では、縦内骨群７２が太内骨７２０ａを含むことによる重量増加分を、横内骨群７１の重量軽減によって十分に補償することができたため、「重量」評価が高くなり、正極集電体２１２の各升目が過度に小さくなることを抑制すると共に桟切れの発生を抑制することができたため、「鋳造性」および「充填性」評価が高くなったものと考えられる。
【0070】
次に、図１３に示された各サンプル（ＳＡ１，ＳＡ１１～ＳＡ１４，ＳＡ２６）について説明する。これらのサンプルの内、サンプルＳＡ１，ＳＡ１１～ＳＡ１４では、いずれの評価項目についても「良」（〇）以上と判定された一方、サンプルＳＡ２６では、「重量」の評価項目について「不良」（×）と判定された。
【0071】
縦内骨群７２に関しては、図１３に示されたすべてのサンプルについて、条件は同じである。すなわち、すべてのサンプルにおいて、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが上述した実施形態に記載された式（１）を満たす範囲（すなわち、０．３５以上、０．６５以下）内にあるため、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘを取る縦内骨７２０は太内骨７２０ａに該当する。また、太内骨率Ｒ２が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内にある。
【0072】
一方、横内骨群７１に関しては、図１３に示されたサンプル毎に、条件が異なっている。具体的には、サンプルＳＡ２６では、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎが上述した実施形態に記載された式（２）を満たす範囲（すなわち、０．０７７以上、０．１２５以下）内であるため、最小横骨断面係数Ｋ１ｍｉｎを取る横内骨７１０は、断面積Ｓ１が比較的小さいが過度に小さくはない細内骨７１０ａに該当する。しかしながら、サンプルＳＡ２６では、細内骨率Ｒ１が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）より低い値（０．６）となっている。そのため、サンプルＳＡ２６では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の内、細内骨７１０ａに該当する横内骨７１０の本数が少ないため、縦内骨群７２が太内骨７２０ａを含むことによる重量増加分を、横内骨群７１の重量軽減によって十分に補償することができず、「重量」評価が低くなったものと考えられる。
【0073】
一方、サンプルＳＡ１，ＳＡ１１～ＳＡ１４では、細内骨率Ｒ１が上述した実施形態に記載された範囲（すなわち、０．７以上）内である。そのため、サンプルＳＡ１，ＳＡ１１～ＳＡ１４では、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の内、細内骨７１０ａに該当する横内骨７１０の本数が多くなり、縦内骨群７２が太内骨７２０ａを含むことによる重量増加分を、横内骨群７１の重量軽減によって十分に補償することができ、「重量」評価が高くなったものと考えられる。
【0074】
このように、本性能評価により、縦内骨群７２が、縦骨断面係数Ｋ２が０．３５以上、０．６５以下である（すなわち、断面積Ｓ２が０．３５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２という関係を満たす）太内骨７２０ａを含み、横内骨群７１が、横骨断面係数Ｋ１が０．０７７以上、０．１２５以下である（すなわち、断面積Ｓ１が０．０７７×Ｓ２ｍａｘ≦Ｓ１≦０．１２５×Ｓ２ｍａｘという関係を満たす）細内骨７１０ａを含み、縦内骨群７２を構成する縦内骨７２０の本数に対する太内骨７２０ａの本数の比である太内骨率Ｒ２が０．７以上であり、かつ、横内骨群７１を構成する横内骨７１０の本数に対する細内骨７１０ａの本数の比である細内骨率Ｒ１が０．７以上であれば、鉛蓄電池の重量特性や充填性、鋳造性の低下を回避しつつ、鉛蓄電池の寿命特性を向上させることができることが確認された。
【0075】
なお、一般に、鉛蓄電池においては、本性能評価における４つの評価項目の内の「寿命」について最重要視されることが多い。図１０に示すように、最大縦骨断面係数Ｋ２ｍａｘが０．５以上、０．６５以下であるサンプルＳＡ１，ＳＡ２では、「寿命」の評価項目について「優」（◎）と判定されたことから、縦内骨群７２が、縦骨断面係数Ｋ２が０．５以上、０．６５以下である（すなわち、断面積Ｓ２が０．５×Ｔ０２≦Ｓ２≦０．６５×Ｔ０２という関係を満たす）太内骨７２０ａを含むと、寿命特性をさらに向上させることができ、より好ましいと言える。また、図１１に示すように、太内骨率Ｒ２が１．０であるサンプルＳＡ１では、「寿命」の評価項目について「優」（◎）と判定されたことから、太内骨率Ｒ２が１．０であると、寿命特性をさらに向上させることができ、より好ましいと言える。
【0076】
Ｂ．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。
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。
【0077】
上記実施形態における鉛蓄電池１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、横内骨群７１を構成する複数の横内骨７１０の延伸方向は、Ｙ軸方向（横方向）に平行であるとしているが、複数の横内骨７１０の少なくとも一部の延伸方向が、Ｙ軸方向（横方向）とは異なる方向であるとしてもよい。同様に、上記実施形態では、縦内骨群７２を構成する複数の縦内骨７２０の延伸方向は、Ｚ軸方向（縦方向）に平行であるとしているが、複数の縦内骨７２０の少なくとも一部の延伸方向が、Ｚ軸方向（縦方向）とは異なる方向であるとしてもよい。
【0078】
また、上記実施形態では、正極集電体２１２の構成について詳細に説明したが、負極集電体２２２が上述した正極集電体２１２の構成と同様の構成（縦内骨群が太内骨を含み、横内骨群が細内骨を含み、縦内骨群を構成する縦内骨の本数に対する太内骨の本数の比が０．７以上であり、横内骨群を構成する横内骨の本数に対する細内骨の本数の比が０．７以上である構成）であるとしてもよい。この場合に、正極集電体２１２の構成は他の構成であるとしてもよい。
【0079】
また、上記実施形態における鉛蓄電池１００の製造方法は、あくまで一例であり、種々変形可能である。
【符号の説明】
【0080】
１０：筐体 １２：電槽 １４：蓋 １５:排気栓 １６：セル室 ２０：極板群 ３０：正極側端子部材 ３２：正極側ブッシング ３４：正極柱 ３６：正極側端子部 ４０：負極側端子部材 ４２：負極側ブッシング ４４：負極柱 ４６：負極側端子部 ５２：正極側ストラップ ５４：負極側ストラップ ５６：接続部材 ５８：隔壁 ６０：枠部 ６１：横枠骨 ６１ｂ：下側横枠骨 ６１ｔ：上側横枠骨 ６２：縦枠骨 ６２ｌ：左側縦枠骨 ６２ｒ：右側縦枠骨 ７０：内側部 ７１：横内骨群 ７２：縦内骨群 ８０：足部 ９０：樹脂部材 １００：鉛蓄電池 ２１０：正極板 ２１２：正極集電体 ２１４：耳部 ２１６：正極活物質 ２２０：負極板 ２２２：負極集電体 ２２４：耳部 ２２６：負極活物質 ２３０：セパレータ ７１０：横内骨 ７１０ａ：細内骨 ７２０：縦内骨 ７２０ａ：太内骨
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】