(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】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】制御弁式鉛蓄電池
(51)【国際特許分類】
H01M 10/12 20060101AFI20221206BHJP
H01M 4/62 20060101ALI20221206BHJP
H01M 50/489 20210101ALI20221206BHJP
H01M 50/437 20210101ALI20221206BHJP
H01M 50/44 20210101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H01M10/12 K
H01M4/62 B
H01M50/489
H01M50/437
H01M50/44
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019558934
(86)(22)【出願日】2018-10-12
(86)【国際出願番号】 JP2018038015
(87)【国際公開番号】W WO2019116704
(87)【国際公開日】2019-06-20
【審査請求日】2021-07-01
(31)【優先権主張番号】P 2017239228
(32)【優先日】2017-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】507151526
【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ
(72)【発明者】
【氏名】阿部 陽隆
(72)【発明者】
【氏名】尾崎 聡美
【審査官】小川 進
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－２２５４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２３６１４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５７－２０２６６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１７４７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８３２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０６７７４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ １０／１２
Ｈ０１Ｍ ４／６２
Ｈ０１Ｍ ５０／４８９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御弁式鉛蓄電池であって、集電体と、前記集電体に支持された正極材料と、を有する正極板と、
負極板と、
前記正極板と前記負極板との間に配置され、ガラス繊維により構成されたセパレータと、
を備え、
前記セパレータの圧縮比は、１．２以上、１．８以下であり、
前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、
前記正極材料は、繊維を含有しており、
クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による前記繊維の平均比表面積は、０．２０ｍ２／ｇ以上であり、
前記正極材料における前記繊維の含有割合は、０．０５質量％以上０．４０質量％以下である、制御弁式鉛蓄電池。
【請求項2】
請求項１に記載の制御弁式鉛蓄電池であって、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１０４ｃｍ３／ｇ以上である、制御弁式鉛蓄電池。
【請求項3】
請求項２に記載の制御弁式鉛蓄電池であって、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１３２ｃｍ３／ｇ以上である、制御弁式鉛蓄電池。
【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制御弁式鉛蓄電池であって、前記繊維は、アクリル系繊維である、制御弁式鉛蓄電池。
【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、制御弁式鉛蓄電池に関する。
【背景技術】
【0002】
鉛蓄電池の１つとして、制御弁式鉛蓄電池（密閉式鉛蓄電池）が知られている。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（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
制御弁式鉛蓄電池は、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。また、制御弁式鉛蓄電池は、正極板と負極板との間に配置され、ガラス繊維により構成されたセパレータを備える。セパレータには、電解液（例えば、希硫酸）が含浸されている。制御弁式鉛蓄電池では、正極板と負極板とセパレータとは、厚さ方向に圧縮力を受けた状態で、セル室に収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－６９９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
制御弁式鉛蓄電池では、正極板が厚さ方向に圧縮力を受けた状態でセル室に収容されていることから、正極板における集電体からの正極材料の脱落は比較的発生しにくいものの、正極材料の脱落の発生のおそれは依然としてある。本願発明者は、鋭意検討を重ねることにより、制御弁式鉛蓄電池の構成として特定の構成を採用すると、集電体からの正極材料の脱落を効果的に抑制することができ、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることを新たに見出した。
【0006】
本明細書では、制御弁式鉛蓄電池の正極板における集電体からの正極材料の脱落を効果的に抑制して、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に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制御弁式鉛蓄電池は、集電体と、前記集電体に支持された正極材料と、を有する正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配置され、ガラス繊維により構成されたセパレータと、を備え、前記セパレータの圧縮比は、１．２以上、１．８以下であり、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、前記正極材料は、繊維を含有しており、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による前記繊維の平均比表面積は、０．２０ｍ２／ｇ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】セル室１６への極板群２０の収容方法を示す説明図である。
【図8】性能評価結果を示す説明図である。
【図9】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制御弁式鉛蓄電池は、集電体と、前記集電体に支持された正極材料と、を有する正極板と、負極板と、前記正極板と前記負極板との間に配置され、ガラス繊維により構成されたセパレータと、を備え、前記セパレータの圧縮比は、１．２以上、１．８以下であり、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、前記正極材料は、繊維を含有しており、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による前記繊維の平均比表面積は、０．２０ｍ２／ｇ以上である。なお、正極板は、集電体と正極材料とから構成される。すなわち、正極材料は、正極板から集電体を取り除いたものであり、一般に「活物質」ともいわれるものである。本願発明者は、鋭意検討を重ねることにより、上記のような構成を採用することにより、正極板における集電体からの正極材料の脱落を効果的に抑制して、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることを新たに見出した。
【0011】
すなわち、従来、正極材料に含有させる繊維の比表面積については、何ら検討されていなかった。また、仮に、正極材料に含有させる繊維の比表面積について検討するとしても、繊維の比表面積をＢＥＴ法で測定する場合に用いられる吸着ガスは、一般に窒素ガスであった。本願発明者は、種々の繊維について、窒素ガスを吸着ガスとして用いた場合には繊維の比表面積の測定結果に有意な差が無い場合であっても、クリプトンガスを吸着ガスとして用いて繊維の比表面積を測定し、そのように測定された平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を選択的に用いると、正極板における集電体からの正極材料の脱落を効果的に抑制して、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることを新たに見出した。
【0012】
ただし、正極材料の単位質量あたりの全細孔容積が過度に大きいと、正極材料の密度が過度に低く、崩れやすい構成となるため、正極材料の集電体からの脱落を抑制することができなくなる場合がある。また、セパレータの圧縮比が過度に小さいと、制御弁式鉛蓄電池の充放電の繰り返しによって発生する極板の膨張・収縮に伴いセパレータの厚さが薄くなり、極板の収縮時に次第にセパレータと極板とが接触できない部位が増加して容量低下が発生し、寿命特性が低くなる場合がある。また、セパレータの圧縮比が過度に大きいと、セパレータに過大な圧力が加わることによってセパレータ内部の隙間が過小となり、セパレータによる電解液を保持する機能が過度に低下した状態となり、容量低下が発生して寿命特性が低くなる場合がある。本願発明者は、鋭意検討を重ねることにより、セパレータの圧縮比を１．２以上、１．８以下とし、かつ、正極材料の単位質量あたりの全細孔容積を０．１５０ｃｍ３／ｇ以下とすれば、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を正極用繊維として採用することにより、正極板における集電体からの正極材料の脱落を効果的に抑制して、鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることを見出した。
【0013】
（２）上記制御弁式鉛蓄電池において、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１０４ｃｍ３／ｇ以上である構成としてもよい。正極材料の単位質量あたりの全細孔容積が過度に小さいと、正極材料の反応性が過度に低くなり、その結果、鉛蓄電池の容量特性が低くなるものと考えられる。これに対し、本制御弁式鉛蓄電池では、正極材料の単位質量あたりの全細孔容積が０．１０４ｃｍ３／ｇ以上と過度に小さくない。そのため、本制御弁式鉛蓄電池によれば、正極材料の反応性の低下を抑制することができ、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させつつ、制御弁式鉛蓄電池の容量特性を向上させることができる。
【0014】
（３）上記制御弁式鉛蓄電池において、前記正極材料の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１３２ｃｍ３／ｇ以上である構成としてもよい。本制御弁式鉛蓄電池によれば、正極材料の反応性の低下を極めて効果的に抑制することができるため、制御弁式鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させつつ、制御弁式鉛蓄電池の容量特性を極めて効果的に向上させることができる。
【0015】
（４）上記制御弁式鉛蓄電池において、前記繊維は、アクリル系繊維である構成としてもよい。本制御弁式鉛蓄電池によれば、容易に、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を得ることができる。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
（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。
【0019】
蓋１４には、制御弁（排気弁）６０が配置されている。制御弁６０は、通常時は閉状態とされており、鉛蓄電池１００の内圧が上昇した時に開状態となって内圧を逃す機能を有する。
【0020】
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。
【0021】
（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。
【0022】
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、二酸化鉛と、後述する正極用繊維２１７とを含んでいる。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。
【0023】
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。
【0024】
セパレータ２３０は、絶縁性材料であるガラス繊維により構成され、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。
【0025】
なお、図７に示すように、セル室１６に収容されていない状態（以下、「自然状態」という）における極板群２０の厚さＷ０は、セル室１６の幅（すなわち、互いに隣り合う一対の隔壁５８間の距離（または隔壁５８と電槽１２の側壁との間の距離））Ｗ１よりもわずかに大きい値に設定されている。鉛蓄電池１００を製造する際には、自然状態の極板群２０に対し、押圧装置（図示せず）によって厚さ方向に圧縮力が加えられる。その結果、セパレータ２３０が厚さ方向に弾性収縮することにより、極板群２０の厚さがセル室１６の幅Ｗ１以下となる。この状態で、極板群２０がセル室１６に挿入される。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。
【0026】
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。
【0027】
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軸正方向側）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軸負方向側）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。
【0028】
（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。
【0029】
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７０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。
【0030】
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７０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。
【0031】
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。
【0032】
Ａ－２．鉛蓄電池１００の詳細構成：
Ａ－２－１．セパレータ２３０の詳細構成：
本実施形態の鉛蓄電池１００では、各セル室１６に収容される極板群２０を構成する各セパレータ２３０の圧縮比は、１．２以上、１．８以下である。ここで、セパレータ２３０の圧縮比とは、図６および図７に示すように、極板群２０がセル室１６に収容された状態（以下、「収容状態」という）におけるセパレータ２３０の厚さＤ１に対する、極板群２０がセル室１６に収容されていない状態（自然状態）におけるセパレータ２３０の厚さＤ０の比（＝Ｄ０／Ｄ１）である。すなわち、セパレータ２３０の圧縮比は、収容状態におけるセパレータ２３０が、自然状態からどの程度弾性収縮しているかを示す指標値である。以下の説明では、セパレータ２３０の圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件を、「セパレータに関する特定条件」という。
Ａ－２－１．セパレータ２３０の詳細構成：
本実施形態の鉛蓄電池１００では、各セル室１６に収容される極板群２０を構成する各セパレータ２３０の圧縮比は、１．２以上、１．８以下である。ここで、セパレータ２３０の圧縮比とは、図６および図７に示すように、極板群２０がセル室１６に収容された状態（以下、「収容状態」という）におけるセパレータ２３０の厚さＤ１に対する、極板群２０がセル室１６に収容されていない状態（自然状態）におけるセパレータ２３０の厚さＤ０の比（＝Ｄ０／Ｄ１）である。すなわち、セパレータ２３０の圧縮比は、収容状態におけるセパレータ２３０が、自然状態からどの程度弾性収縮しているかを示す指標値である。以下の説明では、セパレータ２３０の圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件を、「セパレータに関する特定条件」という。
【0033】
なお、鉛蓄電池１００を構成するセパレータ２３０の圧縮比は、以下のようにして特定するものとする。
（１）電池工業会規格（ＳＢＡ）に則って満充電状態の鉛蓄電池１００を解体し、セル室１６から極板群２０を取り出す。なお、極板群２０をセル室１６から取り出すと、極板群２０を構成するセパレータ２３０は厚さ方向に復元膨張する。
（２）取り出された極板群２０を構成する各極板２１０，２２０および各セパレータ２３０を３時間以上水洗した後、乾燥させる。
（３）乾燥後、各正極板２１０および各負極板２２０の厚さをノギスで測定する。各極板２１０，２２０について、測定された厚さの平均値を算出する。同様に、乾燥後、各セパレータ２３０の厚さ（自然状態における厚さＤ０）をノギスで測定する。なお、セパレータ２３０は厚さが変化しやすいため、２００Ｎ／ｄｍ２の基準で厚さを測定する。各セパレータ２３０について、測定された厚さの平均値を算出する。
（４）セル室１６の幅Ｗ１をノギスで測定する。セル室１６における上部と下部で幅Ｗ１が異なる場合には、上部と下部の幅Ｗ１の平均値を算出する。
（５）以下の式に基づき、セパレータ２３０の圧縮比を算出する。
セパレータ２３０の圧縮比
＝自然状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ０／収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１
ここで、自然状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ０は、上記（３）における測定値である。
また、収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１は、以下の式に基づき算出する。
収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１
＝（セル室１６の幅Ｗ１－（正極板２１０の厚さ×極板群２０を構成する正極板２１０の枚数）－（負極板２２０の厚さ×極板群２０を構成する負極板２２０の枚数））／（極板群２０を構成する正極板２１０の枚数＋極板群２０を構成する負極板２２０の枚数－１）
ただし、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（例えば不織布シート）を備える場合には、収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１は、上記式で求めた値から上記他の部材の厚さを減じた値とする。
（１）電池工業会規格（ＳＢＡ）に則って満充電状態の鉛蓄電池１００を解体し、セル室１６から極板群２０を取り出す。なお、極板群２０をセル室１６から取り出すと、極板群２０を構成するセパレータ２３０は厚さ方向に復元膨張する。
（２）取り出された極板群２０を構成する各極板２１０，２２０および各セパレータ２３０を３時間以上水洗した後、乾燥させる。
（３）乾燥後、各正極板２１０および各負極板２２０の厚さをノギスで測定する。各極板２１０，２２０について、測定された厚さの平均値を算出する。同様に、乾燥後、各セパレータ２３０の厚さ（自然状態における厚さＤ０）をノギスで測定する。なお、セパレータ２３０は厚さが変化しやすいため、２００Ｎ／ｄｍ２の基準で厚さを測定する。各セパレータ２３０について、測定された厚さの平均値を算出する。
（４）セル室１６の幅Ｗ１をノギスで測定する。セル室１６における上部と下部で幅Ｗ１が異なる場合には、上部と下部の幅Ｗ１の平均値を算出する。
（５）以下の式に基づき、セパレータ２３０の圧縮比を算出する。
セパレータ２３０の圧縮比
＝自然状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ０／収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１
ここで、自然状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ０は、上記（３）における測定値である。
また、収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１は、以下の式に基づき算出する。
収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１
＝（セル室１６の幅Ｗ１－（正極板２１０の厚さ×極板群２０を構成する正極板２１０の枚数）－（負極板２２０の厚さ×極板群２０を構成する負極板２２０の枚数））／（極板群２０を構成する正極板２１０の枚数＋極板群２０を構成する負極板２２０の枚数－１）
ただし、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（例えば不織布シート）を備える場合には、収容状態におけるセパレータ２３０の厚さＤ１は、上記式で求めた値から上記他の部材の厚さを減じた値とする。
【0034】
Ａ－２－２．正極活物質２１６の詳細構成：
図４に示すように、本実施形態の鉛蓄電池１００では、正極活物質２１６は、二酸化鉛に加えて、繊維（以下、「正極用繊維」という）２１７を含有している。本実施形態では、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維２１７の平均比表面積（以下、単に「正極用繊維２１７の平均比表面積」ともいう）は、０．２０ｍ２／ｇ以上である。なお、クリプトンガスは、例えば窒素ガスと比べて飽和蒸気圧が低いため、ＢＥＴ法による比表面積の測定のための吸着ガスとしてクリプトンガスを用いれば、比較的低い比表面積を精度良く測定することができる。例えば、クリプトンガスを吸着ガスとして用いれば、窒素ガスを用いる場合には測定の難しい、正極用繊維２１７の表面の微細な皺の部分の表面積も精度良く測定することができる。そのため、種々の繊維について、窒素ガスを吸着ガスとして用いた場合には繊維の比表面積の測定結果に有意な差が無い場合であっても、クリプトンガスを吸着ガスとして用いると、繊維の比表面積の測定結果に有意な差が把握されることがある。
図４に示すように、本実施形態の鉛蓄電池１００では、正極活物質２１６は、二酸化鉛に加えて、繊維（以下、「正極用繊維」という）２１７を含有している。本実施形態では、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維２１７の平均比表面積（以下、単に「正極用繊維２１７の平均比表面積」ともいう）は、０．２０ｍ２／ｇ以上である。なお、クリプトンガスは、例えば窒素ガスと比べて飽和蒸気圧が低いため、ＢＥＴ法による比表面積の測定のための吸着ガスとしてクリプトンガスを用いれば、比較的低い比表面積を精度良く測定することができる。例えば、クリプトンガスを吸着ガスとして用いれば、窒素ガスを用いる場合には測定の難しい、正極用繊維２１７の表面の微細な皺の部分の表面積も精度良く測定することができる。そのため、種々の繊維について、窒素ガスを吸着ガスとして用いた場合には繊維の比表面積の測定結果に有意な差が無い場合であっても、クリプトンガスを吸着ガスとして用いると、繊維の比表面積の測定結果に有意な差が把握されることがある。
【0035】
正極用繊維２１７は、例えば、アクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ＰＥＴ系繊維、レーヨン系繊維である。なお、アクリル系繊維は、ポリマーを溶剤に溶かして凝固剤と呼ばれる液体の中で繊維を紡出する湿式紡糸により製造される。このとき、繊維部と溶剤部に分離（偏析）し、溶剤部が除去された部分が皺となって発現する。そのため、一般に、アクリル系繊維の表面には、微細な皺が多く形成されている。従って、正極用繊維２１７としてアクリル系繊維を用いると、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が上述した数値範囲内である正極用繊維２１７を容易に得ることができるため、好ましい。なお、正極用繊維２１７としてアクリル系繊維を用いる場合には、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維２１７の平均比表面積を０．４０ｍ２／ｇ程度までは大きくすることができる。
【0036】
また、本実施形態の鉛蓄電池１００では、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下である。なお、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積は、０．１０４ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であることがより好ましく、０．１３２ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であることがさらに好ましい。正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積は、正極活物質２１６を作製する際の処方（鉛粉、水、希硫酸の配合比率）を変化させることにより調整することができる。例えば、希硫酸と水の配合比率を高くすると、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積は大きくなる。
【0037】
以下の説明では、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、正極活物質２１６が正極用繊維２１７を含有しており、かつ、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維２１７の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるという条件を、「正極活物質に関する特定条件」という。
【0038】
なお、鉛蓄電池１００の正極板２１０を構成する正極活物質２１６に含まれる正極用繊維２１７についての、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積は、以下のように特定するものとする。
（１）鉛蓄電池１００を解体し、正極板２１０を採取する。
（２）硫酸を除去するため、採取した正極板２１０を水洗する。
（３）正極板２１０から正極活物質２１６を採取する。
（４）採取した正極活物質２１６を硝酸と過酸化水素との混合液に溶解させる。
（５）（４）の溶液をろ過する。
（６）ろ紙上の残物から約０．４ｇの試料（繊維）をサンプリングする。
（７）比表面積測定装置（島津製作所製のトライスターＩＩ ３０２０シリーズ）を用いて、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法により、各繊維の比表面積を測定する。
（８）各繊維の比表面積の平均値を算出する。
（１）鉛蓄電池１００を解体し、正極板２１０を採取する。
（２）硫酸を除去するため、採取した正極板２１０を水洗する。
（３）正極板２１０から正極活物質２１６を採取する。
（４）採取した正極活物質２１６を硝酸と過酸化水素との混合液に溶解させる。
（５）（４）の溶液をろ過する。
（６）ろ紙上の残物から約０．４ｇの試料（繊維）をサンプリングする。
（７）比表面積測定装置（島津製作所製のトライスターＩＩ ３０２０シリーズ）を用いて、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法により、各繊維の比表面積を測定する。
（８）各繊維の比表面積の平均値を算出する。
【0039】
また、鉛蓄電池１００の正極板２１０を構成する正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積は、以下のように特定するものとする。
（１）鉛蓄電池１００を解体し、正極板２１０を採取する。
（２）硫酸を除去するため、採取した正極板２１０を水洗する。
（３）正極板２１０から約１ｇの試料（正極活物質２１６）を採取する。
（４）採取した正極活物質２１６を対象として、水銀ポロシメータ（島津製作所製のオートポアＩＶ９５００シリーズ）を用いて水銀圧入法により全細孔容積を測定する。
（５）各正極活物質２１６の全細孔容積の測定値の平均値を、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積とする。
（１）鉛蓄電池１００を解体し、正極板２１０を採取する。
（２）硫酸を除去するため、採取した正極板２１０を水洗する。
（３）正極板２１０から約１ｇの試料（正極活物質２１６）を採取する。
（４）採取した正極活物質２１６を対象として、水銀ポロシメータ（島津製作所製のオートポアＩＶ９５００シリーズ）を用いて水銀圧入法により全細孔容積を測定する。
（５）各正極活物質２１６の全細孔容積の測定値の平均値を、正極活物質２１６の単位質量あたりの全細孔容積とする。
【0040】
Ａ－３．性能評価：
鉛蓄電池の複数のサンプル（Ｓ１～Ｓ２１）を作製し、該サンプルを対象とした性能評価を行った。図８および図９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Ｓ５については、図８および図９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（Ｓ１～Ｓ２１）を作製し、該サンプルを対象とした性能評価を行った。図８および図９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Ｓ５については、図８および図９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）。
【0041】
Ａ－３－１．各サンプルについて：
図８および図９に示すように、各サンプルは、セパレータの圧縮比と、正極活物質の全細孔容積と、正極用繊維の平均比表面積とが互いに異なる。より具体的には、図８に示されたサンプルＳ１～Ｓ１３は、セパレータの圧縮比はすべて同じ値（１．５）であるが、正極活物質の全細孔容積と、正極用繊維の平均比表面積とが互いに異なっている。なお、図８では、サンプルＳ１～Ｓ１３が、正極活物質の全細孔容積の昇順に並べられ、さらに、正極活物質の全細孔容積が同一値である各サンプルが、正極用繊維の平均比表面積の昇順に並べられている。
図８および図９に示すように、各サンプルは、セパレータの圧縮比と、正極活物質の全細孔容積と、正極用繊維の平均比表面積とが互いに異なる。より具体的には、図８に示されたサンプルＳ１～Ｓ１３は、セパレータの圧縮比はすべて同じ値（１．５）であるが、正極活物質の全細孔容積と、正極用繊維の平均比表面積とが互いに異なっている。なお、図８では、サンプルＳ１～Ｓ１３が、正極活物質の全細孔容積の昇順に並べられ、さらに、正極活物質の全細孔容積が同一値である各サンプルが、正極用繊維の平均比表面積の昇順に並べられている。
【0042】
また、図９に示されたサンプルＳ５，Ｓ１４～Ｓ２１は、正極活物質の全細孔容積はすべて同じ値（０．１０４ｃｍ３／ｇ）であるが、セパレータの圧縮比と、正極用繊維の平均比表面積とが互いに異なっている。なお、図９では、サンプルＳ１４～Ｓ２１が、セパレータの圧縮比の昇順に並べられ、さらに、セパレータの圧縮比が同一値である各サンプルが、正極用繊維の平均比表面積の昇順に並べられている。
【0043】
サンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９は、上述した実施形態の鉛蓄電池１００が満たしているセパレータに関する特定条件（セパレータの圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件）と、正極活物質に関する特定条件（正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、正極活物質が正極用繊維を含有しており、かつ、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるという条件）との両方を満たしている。
【0044】
一方、サンプルＳ４，Ｓ５，Ｓ１３～Ｓ１５，Ｓ２０，Ｓ２１は、上述したセパレータに関する特定条件と正極活物質に関する特定条件との一方または両方を満たしていない。具体的には、サンプルＳ１４，Ｓ１５は、セパレータの圧縮比が１．１と比較的小さいため、セパレータに関する特定条件を満たしていない。また、サンプルＳ２０，Ｓ２１は、セパレータの圧縮比が１．９と比較的大きいため、セパレータに関する特定条件を満たしていない。また、サンプルＳ４，Ｓ５は、正極用繊維の平均比表面積が０．１６ｍ２／ｇまたは０．１８ｍ２／ｇと比較的小さいため、正極活物質に関する特定条件を満たしていない。また、サンプルＳ１３は、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５９ｃｍ３／ｇと比較的大きいため、正極活物質に関する特定条件を満たしていない。
【0045】
なお、すべてのサンプルにおいて、正極用繊維としてアクリル系繊維が用いられており、該アクリル系繊維の平均径は１６．７μｍであり、該アクリル系繊維のアスペクト比（繊維の平均径に対する平均長さの比）は３０～４００である。また、すべてのサンプルにおいて、正極活物質における正極用繊維の含有割合は、０．０５質量％（ｗｔ％）～０．４０質量％である。また、すべてのサンプルにおいて、負極板を構成する負極活物質は、負極用繊維として、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇであるＰＥＴ系繊維を含有している。
【0046】
各サンプルの作製方法は、以下の通りである。
（１）正極板の作製
原料鉛粉（鉛と一酸化鉛とを主成分とする酸化鉛の混合物）と、水と、希硫酸（密度１．４０ｇ／ｃｍ３）と、所定の長さに切断した合成樹脂繊維（以下、「正極用繊維」という）とを混合することにより、正極活物質用ペーストを得た。正極活物質は、希硫酸と水との配合比を変化させることによって密度を変化させることが可能であることが知られており、今回の性能評価で使用した正極活物質も上記希硫酸と水との配合比を変化させることで実現した。また、鉛とカルシウムとスズとの３元合金（以下、「Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ合金」という）からなる鉛シートを、エキスパンド加工を行った後、正極格子（正極集電体）を作製した。正極集電体のエキスパンド網目に正極活物質用ペーストを充填し、常法により熟成乾燥させることにより、未化成の正極板（高さ：１１５ｍｍ、幅：１３７．５ｍｍ、厚さ：１．５ｍｍ）を得た。
（１）正極板の作製
原料鉛粉（鉛と一酸化鉛とを主成分とする酸化鉛の混合物）と、水と、希硫酸（密度１．４０ｇ／ｃｍ３）と、所定の長さに切断した合成樹脂繊維（以下、「正極用繊維」という）とを混合することにより、正極活物質用ペーストを得た。正極活物質は、希硫酸と水との配合比を変化させることによって密度を変化させることが可能であることが知られており、今回の性能評価で使用した正極活物質も上記希硫酸と水との配合比を変化させることで実現した。また、鉛とカルシウムとスズとの３元合金（以下、「Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ合金」という）からなる鉛シートを、エキスパンド加工を行った後、正極格子（正極集電体）を作製した。正極集電体のエキスパンド網目に正極活物質用ペーストを充填し、常法により熟成乾燥させることにより、未化成の正極板（高さ：１１５ｍｍ、幅：１３７．５ｍｍ、厚さ：１．５ｍｍ）を得た。
【0047】
（２）負極板の作製
原料鉛粉（鉛と一酸化鉛とを主成分とする酸化鉛の混合物）と、水と、希硫酸（密度１．４０ｇ／ｃｍ３）と、所定の長さに切断した合成樹脂繊維（以下、「負極用繊維」という）と、所定の比率の負極添加剤（リグニン、カーボン、硫酸バリウム）とを混合することにより、負極活物質用ペーストを得た。正極格子（正極集電体）と同様の方法で、Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ合金からなる板鉛シートを、エキスパンド加工を行なった後、負極格子（負極集電体）を作製した。負極集電体のエキスパンド網目に負極活物質用ペーストを充填し、正極板と同様、常法により熟成乾燥させることにより、未化成の負極板（高さ：１１５ｍｍ、幅：１３７．５ｍｍ、厚み１．３ｍｍ）を得た。
原料鉛粉（鉛と一酸化鉛とを主成分とする酸化鉛の混合物）と、水と、希硫酸（密度１．４０ｇ／ｃｍ３）と、所定の長さに切断した合成樹脂繊維（以下、「負極用繊維」という）と、所定の比率の負極添加剤（リグニン、カーボン、硫酸バリウム）とを混合することにより、負極活物質用ペーストを得た。正極格子（正極集電体）と同様の方法で、Ｐｂ－Ｃａ－Ｓｎ合金からなる板鉛シートを、エキスパンド加工を行なった後、負極格子（負極集電体）を作製した。負極集電体のエキスパンド網目に負極活物質用ペーストを充填し、正極板と同様、常法により熟成乾燥させることにより、未化成の負極板（高さ：１１５ｍｍ、幅：１３７．５ｍｍ、厚み１．３ｍｍ）を得た。
【0048】
（３）サンプル電池の作製
上記（１）及び（２）で作製した正極板および負極板と、別途用意したガラス繊維製のマット状セパレータとを用い、正極板と負極板とをセパレータを間に挟んで交互に積層した後、複数の正極板同士、複数の負極板同士を鉛部品で溶接し、極板群を製造した。上記極板群を６セルが直列接続になるように樹脂製（ポリプロピレン製）電槽に挿入し、各極板群同士（５箇所）をセル間溶接した後、樹脂製（ポリプロピレン製）蓋と電槽を接合し、その後、両端子部（正極負極端子部）を溶接してサンプル電池を作製した。なお、電槽におけるセル室の幅をスペーサーを用いて調整することにより、セパレータの圧縮比を調整した。その後、常法により初充電した後、電解液密度が１．３３のサンプル電池を得た。
上記（１）及び（２）で作製した正極板および負極板と、別途用意したガラス繊維製のマット状セパレータとを用い、正極板と負極板とをセパレータを間に挟んで交互に積層した後、複数の正極板同士、複数の負極板同士を鉛部品で溶接し、極板群を製造した。上記極板群を６セルが直列接続になるように樹脂製（ポリプロピレン製）電槽に挿入し、各極板群同士（５箇所）をセル間溶接した後、樹脂製（ポリプロピレン製）蓋と電槽を接合し、その後、両端子部（正極負極端子部）を溶接してサンプル電池を作製した。なお、電槽におけるセル室の幅をスペーサーを用いて調整することにより、セパレータの圧縮比を調整した。その後、常法により初充電した後、電解液密度が１．３３のサンプル電池を得た。
【0049】
Ａ－３－２．評価項目および評価方法：
鉛蓄電池の各サンプルを用いて、寿命特性と、初期の容量特性との２つの項目についての評価を行った。
鉛蓄電池の各サンプルを用いて、寿命特性と、初期の容量特性との２つの項目についての評価を行った。
【0050】
容量特性の評価は、以下のように行った。すなわち、鉛蓄電池の各サンプルについて、以下のａ）～ｄ）に示す方法で３時間率容量を測定し、サンプルＳ５における３時間率容量を１００として（図８および図９において太線で囲んで示す）、各サンプルにおける３時間率容量を相対値で表した。
ａ）サンプルについて、（１）１４．７Ｖを上限とする定電圧充電方式で最大０．４ＣＡの充電電流で８時間充電、または、（２）５段定電流充電方式：１４．４Ｖを切替電圧（次の充電段階に移行する）とする定電流充電方式でそれぞれ４段０．２ＣＡ→０．１ＣＡ→０．０５ＣＡ→０．０２５ＣＡに加えて＋５段目押込み定電流充電０．０２５ＣＡ×２．５ｈ（固定）という条件で満充電する。
ｂ）充電完了後、サンプルを２５±２℃の条件下に静置し、水槽中では５時間以上、２４時間以内、気槽中では１０時間以上、２４間以内に下記ｃ）の放電を開始する。
ｃ）サンプルについて、一定の基準電流Ｉ３（Ａ）で、放電終止電圧（１．６５×セル数（Ｖ））になるまで放電を行う。なお、基準電流Ｉ３（Ａ）は、以下の式で求められる値とする。
Ｉ３＝Ｃ３／３
（ただし、Ｃ３は３時間率定格容量（Ａｈ））
ｄ）上記ｃ）における放電持続時間を測定して、３時間率容量を算出する。
ａ）サンプルについて、（１）１４．７Ｖを上限とする定電圧充電方式で最大０．４ＣＡの充電電流で８時間充電、または、（２）５段定電流充電方式：１４．４Ｖを切替電圧（次の充電段階に移行する）とする定電流充電方式でそれぞれ４段０．２ＣＡ→０．１ＣＡ→０．０５ＣＡ→０．０２５ＣＡに加えて＋５段目押込み定電流充電０．０２５ＣＡ×２．５ｈ（固定）という条件で満充電する。
ｂ）充電完了後、サンプルを２５±２℃の条件下に静置し、水槽中では５時間以上、２４時間以内、気槽中では１０時間以上、２４間以内に下記ｃ）の放電を開始する。
ｃ）サンプルについて、一定の基準電流Ｉ３（Ａ）で、放電終止電圧（１．６５×セル数（Ｖ））になるまで放電を行う。なお、基準電流Ｉ３（Ａ）は、以下の式で求められる値とする。
Ｉ３＝Ｃ３／３
（ただし、Ｃ３は３時間率定格容量（Ａｈ））
ｄ）上記ｃ）における放電持続時間を測定して、３時間率容量を算出する。
【0051】
また、寿命持性の評価は、以下のように行った。すなわち、鉛蓄電池の各サンプルについて、以下のａ）～ｄ）に示す方法で寿命試験を行い、寿命回数を求めた。サンプルＳ５における寿命回数を１００として（図８および図９において太線で囲んで示す）、各サンプルにおける寿命回数を相対値で表した。
ａ）全試験期間を通じて、サンプルを２５±２℃の気槽中に置く。
ｂ）サンプルを寿命試験装置に接続し、上述した基準電流Ｉ３（Ａ）で２．４時間放電を行い、次に上述した５段定電流充電で充電を行う。この放電および充電の１サイクルを寿命１回とする。
ｃ）充放電サイクル５０回毎に、上述した方法で３時間率容量を算出する。ただし、上記ｂ）における放電終了時の端子電圧が１．６５Ｖ／セルに達した場合にも、同様に３時間率容量の算出を行う。
ｄ）上記ｃ）において算出された３時間率容量が３時間率定格容量の８０％以下に低下した場合、再度、３時間率容量の算出を行い、３時間率容量が３時間率定格容量の８０％を超えないことを確認したとき、試験を終了し、その時点でのサイクル回数と容量との関係直線により寿命回数を求める。なお、上記ｃ）における容量試験の回数も寿命回数に加算する。
ａ）全試験期間を通じて、サンプルを２５±２℃の気槽中に置く。
ｂ）サンプルを寿命試験装置に接続し、上述した基準電流Ｉ３（Ａ）で２．４時間放電を行い、次に上述した５段定電流充電で充電を行う。この放電および充電の１サイクルを寿命１回とする。
ｃ）充放電サイクル５０回毎に、上述した方法で３時間率容量を算出する。ただし、上記ｂ）における放電終了時の端子電圧が１．６５Ｖ／セルに達した場合にも、同様に３時間率容量の算出を行う。
ｄ）上記ｃ）において算出された３時間率容量が３時間率定格容量の８０％以下に低下した場合、再度、３時間率容量の算出を行い、３時間率容量が３時間率定格容量の８０％を超えないことを確認したとき、試験を終了し、その時点でのサイクル回数と容量との関係直線により寿命回数を求める。なお、上記ｃ）における容量試験の回数も寿命回数に加算する。
【0052】
Ａ－３－３．評価結果：
図８および図９に示すように、上述したセパレータに関する特定条件（セパレータの圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件）と、正極活物質に関する特定条件（正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、正極活物質が正極用繊維を含有しており、かつ、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるという条件）との両方を満たすサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、いずれも、寿命特性の評価において「１１３」以上という結果となり、サンプルＳ５の寿命特性の評価結果「１００」と比較して、寿命特性が飛躍的に向上した。
図８および図９に示すように、上述したセパレータに関する特定条件（セパレータの圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件）と、正極活物質に関する特定条件（正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、正極活物質が正極用繊維を含有しており、かつ、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるという条件）との両方を満たすサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、いずれも、寿命特性の評価において「１１３」以上という結果となり、サンプルＳ５の寿命特性の評価結果「１００」と比較して、寿命特性が飛躍的に向上した。
【0053】
これに対し、正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ未満であるために正極活物質に関する特定条件を満たしていないサンプルＳ４，Ｓ５では、寿命特性の評価において「１００」以下という良好ではない結果となった。サンプルＳ４，Ｓ５では、正極用繊維の平均比表面積が過度に小さいため、正極用繊維が正極活物質中の他の成分と良好に密着せず、正極用繊維による正極活物質の拘束力が小さくなり、その結果、正極活物質の集電体からの脱落を効果的に抑制することができずに寿命特性が低くなったものと考えられる。
【0054】
また、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇを超えるために正極活物質に関する特定条件を満たしていないサンプルＳ１３では、寿命特性の評価において「８３」という良好ではない結果となった。サンプルＳ１３では、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が過度に大きい。すなわち、サンプルＳ１３では、正極活物質の密度が過度に低く、崩れやすい構成となっている。そのため、サンプルＳ１３では、正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であって、正極用繊維が正極活物質中の他の成分と良好に密着しているにもかかわらず、鉛蓄電池の充放電の繰り返しに伴い正極活物質が崩れて集電体から脱落し、寿命特性が低くなったものと考えられる。
【0055】
また、セパレータの圧縮比が１．２未満であるためにセパレータに関する特定条件を満たしていないサンプルＳ１４，Ｓ１５では、寿命特性の評価において「１９」以下という極めて低い結果となった。サンプルＳ１４，Ｓ１５では、セパレータの圧縮比が過度に小さい。そのため、サンプルＳ１４，Ｓ１５では、充放電の繰り返しによって発生する極板の膨張・収縮に伴いセパレータの厚さが薄くなり（すなわち、初期の厚さに戻らなくなり）、極板の収縮時に次第にセパレータと極板とが接触できない部位が増加して容量低下が発生し、寿命特性が低くなったものと考えられる。
【0056】
また、セパレータの圧縮比が１．８を超えるためにセパレータに関する特定条件を満たしていないサンプルＳ２０，Ｓ２１では、寿命特性の評価において「２９」以下という極めて低い結果となった。サンプルＳ２０，Ｓ２１では、セパレータの圧縮比が過度に大きい。そのため、サンプルＳ２０，Ｓ２１では、充放電の際に行われる化学反応、硫酸イオンの移動が遮断される。すなわち、セパレータの役割の１つは繊維の隙間に硫酸を保持することであるが、セパレータに過大な圧力が加わることによってセパレータ内部の隙間が過小となり、硫酸を保持する機能が過度に低下した状態となる。その結果、サンプルＳ２０，Ｓ２１では、容量低下が発生し、寿命特性が低くなったものと考えられる。
【0057】
このように、本性能評価により、鉛蓄電池が、上述したセパレータに関する特定条件（セパレータの圧縮比が１．２以上、１．８以下であるという条件）と、正極活物質に関する特定条件（正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であり、正極活物質が正極用繊維を含有しており、かつ、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による正極用繊維の平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるという条件）との両方を満たしていれば、正極板における正極集電体からの正極活物質（正極材料）の脱落を効果的に抑制して、鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることが確認された。
【0058】
なお、図示しないが、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるアクリル系繊維が、負極板を構成する負極活物質のみに含まれる負極用繊維として使用されたサンプルでは、寿命特性も容量特性も良好ではなかった。一方、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上であるアクリル系繊維が、正極板を構成する正極活物質に含まれる正極用繊維としても、負極板を構成する負極活物質に含まれる負極用繊維としても使用されたサンプルでは、寿命特性も容量特性もサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９と同等であった。この結果によれば、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を、少なくとも正極用繊維として使用することにより、鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができるものと言える。
【0059】
なお、本性能評価において、良好な結果を得たサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９の内、サンプルＳ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１０４ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下である。これらのサンプルでは、いずれも、寿命特性の評価において「１１３」以上という良好な結果を得つつ、容量特性の評価においても「９６」以上という良好な結果となった。この結果によれば、鉛蓄電池において、上述したセパレータに関する特定条件と正極活物質に関する特定条件との両方を満たし、かつ、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１０４ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であれば、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が過度に小さくなることによって正極活物質の反応性が過度に低くなり、容量特性が低下するという影響を受けにくくなると共に、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が過度に大きくなることによって正極活物質の密度が過度に低くなり、寿命特性が低下することを抑制することができると言える。従って、鉛蓄電池において、セパレータに関する特定条件と正極活物質に関する特定条件との両方を満たし、かつ、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１０４ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であることが、より好ましいと言える。なお、サンプルＳ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、正極活物質の全細孔容積が比較的小さいために寿命特性に有利であるサンプルＳ１～Ｓ３と比べても、同等の寿命特性が得られた。その理由は必ずしも明らかではないが、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を正極用繊維として採用することにより、サンプルＳ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９のような正極活物質の全細孔容積の数値範囲であっても、正極活物質の全細孔容積がより小さい構成と同等以上の寿命特性が得られることは、本願の新たな知見である。
【0060】
また、これらのサンプルＳ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９の内、サンプルＳ１０～Ｓ１２では、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１３２ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下である。これらのサンプルでは、いずれも、寿命特性の評価において「１３５」以上というさらに良好な結果となり、かつ、容量特性の評価において「１１２」以上という極めて良好な結果となった。この結果によれば、鉛蓄電池において、上述したセパレータに関する特定条件と正極活物質に関する特定条件との両方を満たし、かつ、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１３２ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であれば、正極活物質の反応性の低下を極めて効果的に抑制することができるため、正極板における正極集電体からの正極活物質（正極材料）の脱落を効果的に抑制しつつ、鉛蓄電池の容量特性を極めて効果的に向上させることができると言える。従って、鉛蓄電池において、セパレータに関する特定条件と正極活物質に関する特定条件との両方を満たし、かつ、正極活物質の単位質量あたりの全細孔容積が０．１３２ｃｍ３／ｇ以上、０．１５０ｃｍ３／ｇ以下であることが、さらに好ましいと言える。
【0061】
また、すべての評価項目で良好な結果を得たサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、正極用繊維としてアクリル系繊維を用いた。正極用繊維としてアクリル系繊維を用いれば、容易に、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である繊維を得ることができる。
【0062】
なお、すべての評価項目で良好な結果を得たサンプルＳ１～Ｓ３，Ｓ６～Ｓ１２，Ｓ１６～Ｓ１９では、正極用繊維としてアクリル系繊維を用いたが、正極用繊維として、他の繊維（ポリプロピレン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ＰＥＴ系繊維、レーヨン系繊維）を用いても、正極用繊維を含む正極活物質が上述した正極活物質に関する特定条件を満たしていれば、同様に、正極板における正極集電体からの正極活物質（正極材料）の脱落を効果的に抑制して、鉛蓄電池の寿命特性を飛躍的に向上させることができることが強く推測される。
【0063】
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。
【0064】
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、正極用繊維２１７として、アクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ＰＥＴ系繊維、レーヨン系繊維を例示しているが、正極用繊維２１７は、クリプトンガスを吸着ガスとして用いたＢＥＴ法による平均比表面積が０．２０ｍ２／ｇ以上である限りにおいて他の種類の繊維であってもよい。
【0065】
また、上記実施形態における鉛蓄電池１００において、負極板２２０を構成する負極活物質２２６が、上述した正極活物質に関する特定条件と同様の条件を満たすとしてもよい。
【0066】
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】
【0067】
１０：筐体 １２：電槽 １４：蓋 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：制御弁 ７０：樹脂部材 １００：鉛蓄電池 ２１０：正極板 ２１２：正極集電体 ２１４：正極耳部 ２１６：正極活物質 ２１７：正極用繊維 ２２０：負極板 ２２２：負極集電体 ２２４：負極耳部 ２２６：負極活物質 ２３０：セパレータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】