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蓄电池用格栅、该格栅的制造方法和使用该格栅的蓄电池

摘要

本发明的目的在于提高格栅的机械强度,并且减小格栅的电阻,使蓄电池用格栅的电位分布均匀化。蓄电池用格栅具备:框骨,其呈矩形形状;耳部,其与上述框骨的第一边部连接、且向框外突出;主骨,其从上述第一边部延伸至与上述第一边部对置的第二边部;以及多根第一副骨,它们的至少一部分从上述主骨朝向两侧分岔、且朝向上述第二边部侧倾斜地延伸,上述多根第一副骨中的至少一部分弯曲。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-06-22

    授权

    授权

  • 2016-06-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01M4/73 申请日:20140521

    实质审查的生效

  • 2014-12-17

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池用格栅、蓄电池用格栅的制造方法以及使用蓄电 池用格栅的蓄电池。

背景技术

以往,作为用于蓄电池的格栅,例如,如专利文献1所示,使用在 铅合金片以锯齿状形成狭缝并对该狭缝进行拉伸而成的拉网格栅(网眼 状格栅)。该拉网格栅包括形成有耳部的上部框架、与该上部框架对置 的下部框架、以及形成于上述上部框架与下部框架之间的网眼状格棂。 而且,通过将活性物质填充到由上部框架、下部框架以及网眼状格棂形 成的方格内而构成极板。

但是,该拉网格栅在左右两侧不具有将上部框架与下部框架连接的 框骨,因此,存在容易沿上下方向伸长、且容易产生短路的问题。另外, 拉网格栅不具有框骨,上下部框架间的网眼状格棂从上部框架朝向下部 框架呈锯齿状折曲。因此,从耳部至下部框架的电流路径变长,从而导 致电阻变大。由此,导致如下问题:极板整体的电位分布产生不均衡, 从而产生局部的腐蚀,进而导致极板的寿命缩短。

另外,作为用于蓄电池的格栅,如专利文献2所示,能够想到如下 格栅,该格栅的方形的框骨具有多根平行的横格棂、和多根以设置于框 骨的上边部的耳部为中心呈放射状地延伸的放射状格棂。此处,放射状 格棂设置有分岔格棂。该分岔格棂形成为如下结构:具有相对于上述放 射状格棂的格棂基部以较大的角度暂时朝侧方延伸的分岔始端格棂部、 和以与上述分岔始端格棂部连续的方式而朝放射方向改变了角度的弯 曲始端格棂部。

然而,该格栅在从沿着分岔格棂的下方朝向上方的路径上具有从耳 部离开的部分(特别是分岔始端格棂部),因此,直至耳部为止的电流 路径变长,从而导致电阻变大。由此,存在如下问题:极板整体的电位 分布产生不均衡,从而产生局部的腐蚀,进而导致极板的寿命缩短。

专利文献1:日本特开平7-320743号公报

专利文献2:日本实公平8-2921号公报

发明内容

因此,本发明的主要的初期课题在于,提高格栅的机械强度,并且 减小格栅的电阻,使蓄电池用格栅的电位分布均匀化。

即,本发明的蓄电池用格栅的特征在于,具备:框骨,其形成为矩 形形状;耳部,其与上述框骨的第一边部连接、且向框外突出;主骨, 其从上述第一边部延伸至与上述第一边部对置的第二边部;以及多根第 一副骨,它们中的至少一部分从上述主骨朝向两侧分岔,并朝向上述第 二边部侧倾斜地延伸,上述多根第一副骨中的至少一部分弯曲。

根据本发明,能够提供一种蓄电池用格栅,能够减小格栅的电阻, 并能够使蓄电池用格栅的电位分布均匀化,还能够抑制格栅的伸长。

附图说明

图1是示出第一实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。

图2是将包围部分A放大的放大图。

图3是示出第一实施方式的蓄电池用格栅的、拉伸伸长量与第二分 割骨4b相对于主骨的倾斜角度的相关关系的曲线图。

图4是示出第二实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。

图5是示出第三实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。

图6是将包围部分B放大的放大图。

图7是示出第四实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。

图8是将包围部分C放大的放大图。

图9是示意性地示出第五实施方式的蓄电池用格栅的突出部的放大 图。

图10是示意性地示出第五实施方式的蓄电池用格栅的交叉部的放 大图。

附图标记的说明:

1...格栅;2...框骨;2a...第一边部;2b...第二边部;2c...第三边部; 2d...第四边部;21...耳部;3...第二副骨(纵骨);3X...主骨;4...第一副 骨(副骨);4a...第一分割骨;4b...第二分割骨;4c...第三分割骨;4d... 第四分割骨;4e...第五分割骨;4f...第六分割骨;4g...第七分割骨。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明所涉及的蓄电池用格栅的第一实施方式进 行说明。此外,在本实施方式中,列举用于铅蓄电池的格栅为例进行说 明。另外,将附图中的纸面的上下左右方向保持原样地规定为上下左右 方向而进行说明。

本实施方式的格栅1被用作成为铅蓄电池的发电元件的电极组中的 正极板或者负极板的一个部件。此外,在将该格栅1用作正极板的情况 下,向格栅1填充正极活性物质(二氧化铅)。另一方面,在将该格栅1 用作负极板的情况下,向格栅1填充负极活性物质(海绵状铅)。

具体而言,格栅1是以冲压的方式对由铅合金构成、且具有恒定厚 度的压延片材进行冲切加工而得到的。如图1所示,格栅1具备:框骨 2;纵骨3(第二副骨),其在上述框骨2内以沿上下方向呈直线状地延 伸的方式而设置有多根;以及多根副骨4(第一副骨),它们在上述框骨 2内倾斜地形成。

框骨2呈近似矩形形状,并具有:设置有朝框外突出的耳部21的 第一边部2a;与第一边部2a对置的第二边部2b;以及与第一边部2a 和第二边部2b大致正交的第三边部2c和第四边部2d。第三边部2c将 第一边部2a的一侧端部与第二边部2b的一侧端部连接。第四边部2d 将第一边部2a的另一侧端部与第二边部2b的另一侧端部连接。

多根纵骨3包括从相对于第一边部2a的耳部21的连接部的正下方 朝下方延伸的一根或者多根(在本实施方式中为一根)主骨3X。

主骨3X以与框骨2的第一边部2a、以及和该第一边部2a对置的第 二边部2b大致正交的方式而延伸成直线状,在俯视观察时,该主骨3X 形成为其宽度尺寸随着从上方趋向下方而减小的尖头形状。由此,通过 使作为集电部的耳部附近的电量较多的部分变粗、且使电量较少的部分 变细,能够抑制极板材料的使用量,并且能够高效地进行集电。

另外,位于主骨3X的左右两侧的多根纵骨3配置成在第一边部2a 的左右方向(延伸方向)上隔开相等的间隔。此外,位于主骨3X的左 右两侧的多根纵骨3也可以构成为,越远离主骨3X则纵骨3的宽度尺 寸越小。由此,能够根据被集电的电量而形成为最佳的纵骨3的间隔。

如图1所示,多根副骨4具有配置于主骨3X的左侧并朝斜下方延 伸的副骨4(4M)、以及配置于主骨3X的右侧并朝斜下方延伸的副骨4 (4N)。与主骨3X连接的最上部的副骨4M以及副骨4N从相对于第一 边部2a的耳部21的连接部的正下方朝斜下方延伸。此外,副骨4M的 一部分(在本实施方式中为一根)从第一边部2a分岔而朝斜下方延伸。 另外,对于副骨4M的一部分(在本实施方式中为多根副骨4M中的最 下部的一根)、以及副骨4N的一部分(在本实施方式中为多根副骨4N 中的最下部的一根)而言,它们的端部并非设置于第三边部2c以及第 四边部2d,而是设置在与纵骨3相交的位置。

换句话说,副骨4M的上端部与主骨3X或者第一边部2a连接,副 骨4M的下端部与第三边部2c或者纵骨3连接。另外,副骨4N的上端 部与主骨3X连接,副骨4N的下端部与第四边部2d或者纵骨3连接。

此处,多根副骨4M在与纵骨3相交的位置弯曲一次。而且,在弯 曲的弯曲点处分成两根分割骨。该两根分割骨包括配置于最靠近主骨 3X的位置的第一分割骨4a、以及与第一分割骨4a连接且配置于距主骨 3X最远的位置的第二分割骨4b。

图2是将在图1中被矩形形状包围的部分A放大的放大图。如图2 所示,第一分割骨4a配置成相对于主骨3X的倾斜角度(θ1)为75度, 第二分割骨4b配置成相对于主骨3X的倾斜角度(θ2)为90度。因此, 上述两根分割骨4a、4b设置成,在相对于主骨3X的倾斜角度不超过 90度的范围倾斜,并且第二分割骨4b的倾斜角度(θ2)大于第一分割 骨4a的倾斜角度(θ1)。

此外,分割骨4a、4b的相对于主骨的倾斜角度(θ1、θ2)能够在 不超过90度的范围适当地变更。

另外,多根副骨4M在与相同的纵骨3x相交的位置弯曲。即,多根 副骨4M相对于纵骨3x的弯曲点沿着上下方向配置。在多根副骨4中, 第一分割骨4a与第二分割骨4b之间的弯曲点位于纵骨3x上。

另一方面,副骨4N以从相对于第一边部2a或者主骨3X的连接部 分呈直线状的方式而从第一边部2a朝向第二边部2b不弯曲地延伸。该 副骨4N的相对于主骨3X的倾斜角度为75度。

此处,对本实施方式中的蓄电池用格栅(实施例1~实施例5)、以 及用于比较的蓄电池用格栅(比较例1)进行了电位降(potential drop) 解析、拉伸试验、以及电位分布解析。

实施例1~5与第一实施方式相同,使得副骨4M弯曲一次,从而分 成相对于主骨3X的倾斜角度不同的两根分割骨、亦即第一分割骨4a 和第二分割骨4b。

而且,第一分割骨4a的相对于主骨3X的倾斜角度为75度,第二 分割骨4b的相对于主骨3X的倾斜角度随着实施例的编号的增大而分别 为90度、87度、84度、81度、78度。对于本实施例1~5的格栅而言, 将格栅尺寸[宽度(mm)×高度(mm)]设为137.0×115.0,将格栅厚度 (mm)设为恒定,将格栅质量(g)设为36.8。

比较例1是格栅尺寸[宽度(mm)×高度(mm)]设为137.0×115.0、 格栅厚度(mm)设为恒定、且格栅质量(g)设为36.8的拉网格栅。

<电位降以及电位分布解析>

针对实施例1~5、以及比较例1,使1A的电流流经耳上端部,由此 对以框骨的第一边部为基准(0V)时的、第二边部的电位降(电压降) 以及电位分布进行了解析。

此时,将作为现有的拉网格栅的比较例1的电位降的量设为100% 而求出了实施例1~5的电位降的量的比例。另外,利用○(良)、×(不 合格)而表示电位分布的均匀性。

<拉伸试验>

针对实施例1~5、以及比较例1,使它们在左右方向上承载拉伸载 荷并以CAE(Computer Aided Engineering计算机辅助工程)解析的方 式而进行了拉伸试验。

此时,与电位降解析相同,将作为现有的拉网格栅的比较例1的拉 伸伸长量设为100%而求出了实施例1~5的拉伸伸长量的比例。

<解析结果>

表1、图3中示出了电位降解析、拉伸试验以及电位分布解析的结 果。

[表1]

如表1所示,实施例1~5的电位降的量相对于比较例1的电位降的 量降低至56%或者57%。另外,实施例1~5的电位分布的均匀性为○ (良),优于比较例1的×(不合格)的电位分布的均匀性。据此可知, 与比较例1的现有的拉网格栅相比,实施例1~5的本发明的蓄电池用格 栅的电阻更小,格栅的电位分布更均匀化。

另外,如表1所示,实施例1~5的拉伸伸长量相对于比较例1的拉 伸伸长量降低至43%~60%。因而,据此可知,与比较例1的现有的拉 网格栅相比,实施例1~5的本发明的蓄电池用格栅的拉伸伸长量变小, 能够抑制伸长。

进而,图3是以表1的结果为基础而在纵轴示出拉伸伸长量的比例、 且在横轴示出第二分割骨4b的相对于主骨的倾斜角度的曲线图。据此 可知,在实施例1~5中,第二分割骨4b的相对于主骨的倾斜角度越大, 越能够抑制拉伸伸长量。而且,在该倾斜角度达到90度的实施例1中, 能够得到最好的结果。

其理由在于,第二边部2b的延伸方向(左右方向)上的拉伸载荷 最容易施加于配置在距主骨最远的位置的第二分割骨4b,因此,通过 使第二分割骨4b的倾斜角度构成为大于第一分割骨4a的倾斜角度,使 得对施加于第二分割骨4b的左右方向上的拉伸载荷进行支承的成分增 加,从而能够抑制左右方向上的伸长。而且,凭借左右方向上的成分最 大的90度的倾斜角度,能够最有效地抑制左右方向上的伸长。

根据如上述那样构成的第一实施方式的蓄电池用格栅1,具有以下 那样的效果。

由于具有从相对于框骨2的第一边部2a的耳部21的连接部延伸至 第二边部2b的主骨3X,所以能够以使得耳部21与框骨2的第二边部 2b之间的距离为最短距离的方式而将耳部21与框骨2的第二边部2b 连结。另外,由于至少具有从主骨3X倾斜地延伸的多根副骨4,所以 能够缩短在从相对于框骨2的第二边部2b的主骨3X的连接部离开的部 分产生的电流到达耳部21的路径。因此,对于格栅1整体而言,能够 减小其电阻,并能够使格栅1的电位分布均匀化。另外,由于具有呈矩 形形状的框骨2,所以能够提高机械强度。

特别地,由于多根副骨4中的至少一部分随着与主骨3X分离而弯 曲一次,从而使得该副骨4在第一边部2a(第二边部2b)的延伸方向、 亦即在左右方向上弯曲,所以能够抑制该左右方向上的伸长。由此,根 据框骨2的纵横比而适当地调整弯曲角度,由此,例如能够不受纵长、 横长、正方形等格栅的形状影响地向格栅的方块填充活性物质,从而, 当形成极板而构成电池时,能够抑制活性物质的脱落而提高电池的寿命 性能。

由于两根分割骨4a、4b分别相对于上述主骨3X具有90度以下的 倾斜角度,所以不存在以从第二边部2b朝向第一边部2a延伸的方式弯 曲的分割骨,从而能够构成较短的供电流流动的路径而使电流分布均匀 化。

在两根分割骨4a、4b中,第二分割骨4b的相对于主骨3X的倾斜 角度(θ2)大于第一分割骨4a的相对于主骨3X的倾斜角度(θ1),因 此,使得最容易被施加左右方向上的拉伸应力的第二分割骨4b以与第 二边部2b平行的方式靠近该第二边部2b,从而能够使第二分割骨4b 的对施加于左右方向上的拉伸载荷进行支承的成分增多而抑制左右方 向上的伸长。

蓄电池用格栅1通过冲切加工而形成,因此,与通过铸造加工而形 成的格栅1相比,能够使格栅1的厚度变薄。换句话说,能够削减格栅 材料,从而能够降低成本。

另外,副骨4在其与纵骨3相交的位置弯曲,因此能够通过冲切加 工而容易地制造蓄电池用格栅1。

进而,假设副骨4在其与纵骨3相交的位置不弯曲,则在副骨4的 弯曲点处存在有角,从而易于因应力集中而导致断裂,但是,在本实施 方式中,由于副骨4在其与纵骨3相交的位置弯曲,所以消除了弯曲点 处的角,从而难以使副骨4断裂。

参照附图对第二实施方式的蓄电池用格栅1进行说明。此外,以下, 对与第一实施方式的蓄电池用格栅1相同或者相应的部件标注相同的附 图标记。

如图4所示,对于第二实施方式的蓄电池用格栅1而言,多根副骨 4M、4N均在与纵骨3x相交的位置弯曲一次,从而在该弯曲点处分成 两根分割骨。

该两根分割骨包括配置于最接近主骨3X的位置的第三分割骨4c和 配置于距主骨3X最远的位置的第四分割骨4d。

第三分割骨4c配置成其相对于主骨3X的倾斜角度为75度,第四 分割骨4d配置成其相对于主骨3X的倾斜角度为90度。

根据如上述那样构成的第二实施方式的蓄电池用格栅,由于第一副 骨4M、4N均弯曲一次,所以能够在主骨3X的两侧抑制格栅1的左右 方向上的伸长。第二实施方式的蓄电池用格栅能够实现与第一实施方式 的蓄电池用格栅相同的效果。

参照附图对第三实施方式的蓄电池用格栅1进行说明。此外,以下, 对与第一实施方式的蓄电池用格栅1相同或者相应的部件标注相同的附 图标记。

如图5所示,对于第三实施方式的蓄电池用格栅1而言,多根副骨 4M弯曲两次而分成三根分割骨。

该三根分割骨包括配置于最接近主骨3X的位置的第五分割骨4e、 与第五分割骨4e连接的第六分割骨4f、以及与第六分割骨4f连接且配 置于距主骨3X最远的位置的第七分割骨4g。

图6是将图5中被矩形形状包围的部分B放大的放大图。如图7所 示,第五分割骨4e配置成其相对于主骨3X的倾斜角度(θ3)为60度, 第六分割骨4f配置成其相对于主骨3X的倾斜角度(θ4)为90度,第 七分割骨4g配置成其相对于主骨3X的倾斜角度(θ5)为75度。

因此,上述三根分割骨4e、4f、4g在相对于主骨3X的倾斜角度不 超过90度的范围倾斜,并且,第六分割骨4f、第七分割骨4g的倾斜角 度(θ4、θ5)设置为大于第五分割骨4e的倾斜角度(θ3)。

此外,分割骨4e、4f、4g的相对于主骨的倾斜角度(θ3、θ4、θ5) 能够在不超过90度的范围适当地进行变更。

另外,多根副骨4M在相同的纵骨3y、3z处弯曲。具体而言,在多 根副骨4中,第五分割骨4e与第六分割骨4f之间的弯曲点位于纵骨3y, 第六分割骨4f与第七分割骨4g之间的弯曲点位于纵骨3z。

此处,对本实施方式的蓄电池用格栅(实施例6~实施例9)、以及 用于比较的蓄电池用格栅(比较例1)也进行电位降解析以及电位分布 解析。

实施例6~9与第三实施方式相同,副骨4M弯曲两次而分成相对于 主骨3X的倾斜角度不同的3根分割骨,亦即分成第五分割骨4e、第六 分割骨4f、第七分割骨4g。

对于实施例6而言,第五分割骨4e的相对于主骨3X的倾斜角度为 60度,第六分割骨4f的相对于主骨3X的倾斜角度为75度,第七分割 骨4g的相对于主骨3X的倾斜角度为90度。

对于实施例7而言,第五分割骨4e的相对于主骨3X的倾斜角度为 60度,第六分割骨4f的相对于主骨3X的倾斜角度为90度,第七分割 骨4g的相对于主骨3X的倾斜角度为75度。

对于实施例8而言,第五分割骨4e的相对于主骨3X的倾斜角度为 75度,第六分割骨4f的相对于主骨3X的倾斜角度为60度,第七分割 骨4g的相对于主骨3X的倾斜角度为90度。

对于实施例9而言,第五分割骨4e的相对于主骨3X的倾斜角度为 75度,第六分割骨4f的相对于主骨3X的倾斜角度为90度,第七分割 骨4g的相对于主骨3X的倾斜角度为60度。

此外,对于本实施例6~9的格栅而言,将格栅尺寸[宽度(mm)× 高度(mm)]设为137.0×115.0,将格栅厚度(mm)设为恒定,将格栅 质量(g)设为36.8。另外,比较例1的格栅如上述相关段落所记载的 规格,因而此处省略其说明。

<试验结果>

表2中示出了电位降解析以及电位分布解析的结果。

[表2]

如表2所示,实施例6~9的电位降的量相对于比较例1的电位降的 量降低至56%。另外,实施例6~9的电位分布的均匀性为○(良),优 于比较例1的×(不合格)的电位分布的均匀性。据此可知,与比较例 1的现有的拉网格栅相比,实施例6~9的本发明的蓄电池用格栅的格栅 的电阻更小,格栅的电位分布更均匀化。

参照附图对第四实施方式的蓄电池用格栅1进行说明。此外,以下, 对与第一实施方式的蓄电池用格栅1相同或者相应的部件标注相同的附 图标记。

如图7所示,对于第四实施方式的蓄电池用格栅1而言,多根副骨 4M、4N均弯曲一次,并在该弯曲点处分成两根分割骨。

图8是将图7中被矩形形状包围的部分C放大的放大图。如图8所 示,两根分割骨分成相对于主骨3X的倾斜角度(θ6)为75度的第六分 割骨4h、以及相对于主骨3X的倾斜角度(θ7)为90度的第七分割骨 4i。

然而,副骨4的弯曲点与第一~第三实施方式中的不同,大致配置 于第三边部2c或者第四边部2d的中央的弯曲点,配置成比配置于其上 下方向的两侧的弯曲点更靠近主骨3X。换句话说,大致配置于第三边 部2c或者第四边部2d的中央的第七分割骨4i,设置成其左右方向上的 长度比配置于其上下方向的两侧的第七分割骨4i的左右方向上的长度 长。

另外,在第四实施方式中,设置为该弯曲点不仅位于相对于纵骨3 的交叉部分,也位于纵骨3与纵骨3之间。进而,在俯视观察时,该弯 曲点并非直线状地配置在纵骨3上,而是配置成以第三边部2c或者第 四边部2d为弦而大致描绘出弧R。

根据如上述那样构成的第四实施方式的蓄电池用格栅1,副骨4的 弯曲点随着大致趋向第三边部2c或者第四边部2d的中央而配置于更靠 近主骨3X的位置,因此,能够使相对于主骨3X倾斜90度的第七分割 骨4i在大致朝向第三边部2c或者第四边部2d的中心部分时在左右方 向上配置得较长。由此,能够在最容易产生左右方向上的伸长的第三边 部2c或者第四边部2d的近似中心部分使左右方向上的成分增加,从而 能够更有效地抑制左右方向上的伸长。

参照附图对第五实施方式的蓄电池用格栅1进行说明。此外,以下, 对与第一实施方式的蓄电池用格栅1相同或者相应的部件标注相同的附 图标记。

如图9所示,对于第五实施方式的蓄电池用格栅1而言,从上边部 2a向处于框内的下方突出的多个突出部22与上述上边部2a一体形成, 上述的多根纵骨3以及副骨4(4n)中的至少一部分从该突出部22延 伸。

更具体而言,特别是如图9所示,在俯视观察时,该突出部22形 成为左右方向上的宽度尺寸随着趋向末端部220而减小的三角形形状, 在本实施方式中,纵骨3以及副骨4(4n)从突出部22的末端部220 各延伸有一根。

详细而言,突出部22具有:自上边部2a起与纵骨3平行地朝向末 端部220延伸的第一端边221;以及自上边部2a起与副骨4(4n)平行 地朝向末端部220延伸的第二端边222。第一端边221与从末端部220 延伸的纵骨3形成于一条直线上,更详细而言,与上述纵骨3的距耳部 21较远的一侧的边形成在同一直线上。第二端边222与从末端部220 延伸的副骨4(4n)形成于一条直线上,更详细而言,与上述副骨4(4n) 的下侧的边形成在同一直线上。

与上述第一端边221以及上述第二端边222连续的末端部220形成 为左右方向上的宽度尺寸的大小与从上述末端部220延伸的副骨4(4n) 的宽度尺寸的大小大致相同。如上述那样,突出部22形成为左右方向 上的宽度尺寸随着趋向末端部220而减小的三角形形状,突出部22的 左右方向上的宽度尺寸大致在整体范围上大于上述副骨4(4n)的宽度 尺寸。而且,与上边部2a连接的突出部22的基端部223的宽度尺寸大 于副骨4(4n)的宽度尺寸与纵骨3的宽度尺寸的和。由于以上述方式 形成了突出部22,因此,在对格栅1施加有应力的情况下,该突出部 22产生变形而不会断裂,使得在副骨4(4n)与上边部2a之间所产生 的应力分散,从而使得副骨4(4n)难以断裂。

另外,在本第五实施方式中,纵骨3也从上述的末端部220延伸, 突出部22形成为其左右方向上的宽度尺寸大致在整体范围上大于上述 纵骨3的宽度尺寸。由于以上述方式形成了突出部22,因此,经由纵骨 3而向上边部2a流动的电流的路径变宽,由此能够减小电阻,从而能够 使电位分布更均匀。除此之外,在对格栅1施加有上下方向上的应力的 情况下,该突出部22发生变形,因此,纵骨3也难以断裂。进而,对 副骨4(4n)施加有左右方向上的应力,并且还施加有上下方向上的应 力。由于能够使该上下方向上的应力在纵骨3分散,所以能够使副骨4 (4n)更加难以断裂。

另外,在上述的末端部220中,对由第一端边221与副骨4(4n) 的上侧的边形成的角部、以及由第二端边222与纵骨3的距耳部21较 近的一侧的边形成的角部实施使角变圆的圆弧加工。由此,上述角部的 机械强度得以提高,因此纵骨3以及副骨4(4n)更加难以断裂,并且 能够进一步减弱应力集中。

此外,在本第五实施方式中,特别是如图9所示,在上边部2a的 相对于主纵骨3X的连接部5、且在上述主纵骨3X的左右两侧也形成有 该突出部22。

另外,在本第五实施方式中,如图10所示,形成有纵骨3与副骨4 交叉而成的交叉部6,在该交叉部6,对交叉角度为锐角的第一角部61 以及交叉角度为钝角的第二角部62分别实施圆弧加工。

详细而言,第一角部61的交叉角度形成为45度,第二角部62的 交叉角度形成为135度。而且,通过对上述角部61、62实施圆弧加工, 使得第二角部62的第二圆弧加工面62a的曲率形成为大于第一角部61 的第一圆弧加工面61a的曲率。

在本第五实施方式中,实施圆弧加工以使第二圆弧加工面62a的第 二曲率半径R2达到第一圆弧加工面61a的第一曲率半径R1的4倍。 此外,只要第二圆弧加工面62a的曲率大于第一圆弧加工面61a的曲率, 曲率半径R1以及R2的比例也可以是其他的比例。另外,由于对置的 第一角部61之间的距离比对置的第二角部62之间的距离长,所以也可 以不对第一角部61实施圆弧加工。

这样,通过对第一角部61以及第二角部62实施圆弧加工,能够增 长对置的第一角部61之间的距离以及对置的第二角部62之间的距离, 从而能够提高纵骨3与副骨4的交叉部6的机械强度。

接下来,示出了对以上述方式构成的格栅1和现有的拉网格栅进行 电位分布解析的结果。对于现有的拉网格栅而言,将格栅尺寸[宽度 (mm)×高度(mm)]设为137.0×115.0,将格栅厚度(mm)设为1.00, 将格栅质量(g)设为42.0。另外,对于本发明的铅蓄电池用格栅而言, 将格栅尺寸[宽度(mm)×高度(mm)]设为137.0×115.0,将格栅厚度 (mm)设为0.80,将格栅质量(g)设为42.0。而且,使1A的电流流 经现有的拉网格栅以及本发明的铅蓄电池用格栅的耳上端部而进行电 位分布解析。

此时,将以现有的拉网格栅的下部框架为基准(0V)的电位降(电 压降)的量的比例设为100%,使本发明的铅蓄电池用格栅的副骨的倾 斜角度从0度变化至80度,表3中示出了该情况下的以本发明的铅蓄 电池用格栅的下边部为基准(0V)的电位降的量的比例以及电位分布的 均匀性。

[表3]

※电位分布的均匀性···◎:优,○:良,×:不合格

本发明的铅蓄电池用格栅的电位降量的比例相对于现有的拉网格 栅的电位降量的比例降低至48~50%。另外,本发明的铅蓄电池用格栅 的电位分布的均匀性为◎或者○(优或者良),优于现有的拉网格栅的× (不合格)的电位分布的均匀性。据此可知,对于本发明的铅蓄电池用 格栅而言,格栅整体的电位分布与现有的拉网格栅相比更均匀化。进而, 本发明的铅蓄电池用格栅的副骨的倾斜角度为0度或者80度的情况下 的格栅整体的电位分布的均匀性为○(良),与此相比,在本发明的铅 蓄电池用格栅的副骨的倾斜角度为5度至60度的范围内,电位分布的 均匀性为◎(优)。据此可知,若本发明的铅蓄电池用格栅的副骨的倾 斜角度处于5度至60度的范围内,则会使电位分布进一步均匀化。

这样,将本发明的铅蓄电池用格栅应用于铅蓄电池,从而,若将铅 的质量设为与现有的拉网格栅程度相同,则与应用了现有的拉网格栅的 情况相比,能够提高高倍率放电性能(冷启动(cold cranking)电流、 低温高倍率放电性能)。另一方面,将本发明的铅蓄电池用极板应用于 铅蓄电池,从而能够通过铅的质量较少的极板而实现与应用了现有的拉 网格栅的情况相比程度相同的高倍率放电性能(冷启动电流、低温高倍 率放电性能)。

另外,表4中示出了对上述的现有的拉网格栅以及本发明的铅蓄电 池用格栅进行伸长解析的结果。

[表4]

若将现有的拉网格栅的宽度方向(左右方向)上的格栅伸长量的比 例、以及高度方向(上下方向)上的格栅伸长量的比例分别设为100%, 则在本发明的铅蓄电池用格栅中,相对于现有的拉网格栅,宽度方向上 的格栅伸长量的比例降低至50%至80%的范围,高度方向上的格栅伸 长量的比例降低至43%至57%的范围。据此可知,对于本发明的铅蓄 电池用格栅而言,格栅伸长量在宽度方向以及高度方向上均降低。因此, 对于应用了本发明的格栅的铅蓄电池而言,能够使基于JIS5301所规定 的轻载荷寿命试验时的周围温度为75℃的周期寿命试验的周期数量增 加等,从而能够提高周期寿命性能。

根据以上述方式构成的本第五实施方式所涉及的格栅1,被纵骨3 和副骨4划定的空间部呈矩形形状,因此与三角形形状的情况相比,能 够缩短远离耳部2的迂回路径。另外,由于在耳部21的下方具有主纵 骨3X,所以能够缩短耳部21与框骨2的下边部2b之间的距离。进而, 由于具有从主纵骨3X向斜下方延伸的多根副骨4(4m),所以能够缩 短在主纵骨3X的侧部产生的电流经由主纵骨3X而到达耳部21的路径。 而且,由于多根副骨4在俯视观察时形成为以主纵骨3X为中心的“ハ” 字形,所以能够缩短在主纵骨3X的左右两侧产生的电流到达主纵骨3X 或者耳部21的路径。因此,能够使格栅1整体的电阻减小,从而能够 使电极板的电位分布均匀化。

另外,本实施方式的格栅1构成为包括多根纵骨3以及多根副骨4、 且形成为不具有与框骨2的上边部2a大致平行的横骨的结构,因此, 在主纵骨3X的左右两侧产生的电流的路径仅为由纵骨3构成的朝向上 方的路径、和由副骨4构成的朝向斜上方的路径,由此能够缩短经由主 纵骨3X以及上边部2a而到达耳部21的路径,从而能够减小电阻。

另外,由于具有呈矩形形状的框骨2,所以能够提高机械强度。

特别地,副骨4(4n)从形成于上边部2a的突出部22延伸,从而 即便在对格栅1施加有左右方向上的应力的情况下,由于该突出部22 会发生变形,所以也能够抑制格栅1的伸长,并且也能够减弱在副骨4 (4n)与上边部2a之间的局部所产生的应力集中。另外,由于突出部 22的形状为三角形形状,所以突出部22在整体范围上发生变形,从而 能够进一步减弱应力集中。由此,能够使副骨4(4n)难以断裂。

另外,通过冲切加工形成格栅1,从而,与通过铸造加工形成格栅 1的情况相比,能够使格栅厚度更薄(使格栅质量更轻)。因此,能够减 少格栅材料,从而降低成本。至于该格栅厚度产生差别的理由,能够举 出因金属组织不同而引起的腐蚀形式的不同。通常,铸造格栅具有如下 特性,即、晶粒较大,腐蚀以进入晶界的方式发展,因此,会在腐蚀率 较小时发生断裂。另一方面,对压延片材进行冲切而制成的冲切格栅具 有如下特性,即、在板坯制成后再进行压延加工,由此,板坯中的较大 的晶粒被在压延方向上拉伸,从而导致使得格栅断裂那样的晶界消失, 腐蚀从格栅表面依次发展。根据该特性,对于由压延片材制成的冲切格 栅而言,与铸造格栅相比,能够使格栅厚度更薄。

此外,本发明不局限于上述实施方式。

在上述实施方式中,虽然列举应用于铅蓄电池的格栅为例而进行了 说明,但并不局限于此,能够将填充有活性物质的格栅用于镍氢电池等。

另外,在上述实施方式中,通过冲切加工的方式而形成格栅,但也 可以通过铸造加工的方式而形成格栅。

进而,在上述实施方式中,副骨的弯曲次数为一次或者两次,但也 可以弯曲3次以上。另外,能够在0度~90度之间任意确定副骨的相对 于主骨的倾斜角度。

除此之外,在上述实施方式中,副骨的弯曲点处于与纵骨相交的位 置,但也可以在不与纵骨相交的位置弯曲。

另外,在上述实施方式中,在两侧分岔有副骨的主骨从耳部正下方 延伸,但也可以配置为从耳部朝左右方向上的任一侧偏离。

当在主骨的左右方向的两侧配置有弯曲的副骨的情况下,也可以构 成为该副骨的弯曲次数在主骨的左侧与右侧不同。

另外,也可以构成为,只有从主骨向斜下方延伸的副骨的一部分弯 曲,除此以外的副骨并不弯曲而是保持原样地延伸。

另外,也可以构成为,在弯曲的多根副骨中,它们的弯曲次数各不 相同。

另外,在上述实施方式中,突出部22在俯视观察时呈三角形形状, 但也可以为其他多边形形状、半圆状等任意的形状。

本发明不局限于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行 各种变形。

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