蓄电池用格栅、该格栅的制造方法和使用该格栅的蓄电池的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】蓄电池用格栅、该格栅的制造方法和使用该格栅的蓄电池
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] 专利文献1 :日本特开平7-32〇743号公报 [0007] 专利文献2 :日本实公平8-2921号公报
【发明内容】
[0008]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。
[0009] s卩，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。
[0010] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是示出第一实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。
[0012] 图2是将包围部分A放大的放大图。
[0013] 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。
[0014] 图4是示出第二实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。
[0015] 图5是示出第三实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。
[0016] 图6是将包围部分B放大的放大图。
[0017]图7是示出第四实施方式的蓄电池用格栅的俯视图。
[0018] 图8是将包围部分C放大的放大图。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 附图标记的说明：
[0022] 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】
[0023] 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。
[0024] 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）。
[0025]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。
[0026]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。
[0027] 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。
[0028]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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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（θ 1)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（Θ 2)大于第一分割 骨4a的倾斜角度（θ 1)。
[0034] 此外，分割骨4a、4b的相对于主骨的倾斜角度（Θ 1、Θ 2)能够在不超过90度的范 围适当地变更。
[0035] 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3x1。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。
[0039] 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) X高度（mm)]设为m 0X115. 〇， 将格栅厚度（mm)设为恒定，将格栅质量（g)设为36. 8。
[0040] 比较例1是格栅尺寸[宽度（mm) X高度（mm)]设为137. 0X 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。
[0041] <电位降以及电位分布解析>
[0042] 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（〇v)时的、第二边部的电位降（电压降）以及电位分布进行了解析。
[0043] 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，利用〇（良）、X (不合格）而表示电位分布的均匀 性。
[0044] <拉伸试验>
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] <解析结果>
[0048] 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。
[0049] [表 1]
[0050]
【权利要求】
1. 一种蓄电池用格栅，其特征在于，具备： 框骨，其呈矩形形状； 耳部，其与所述框骨的第一边部连接、且向框外突出； 主骨，其从所述第一边部延伸至与所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所述主骨朝向两侧分岔、且朝向所述第二边部 侧倾斜地延伸， 所述多根第一副骨中的至少一部分弯曲。
2. 根据权利要求1所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 所述第一副骨包括以弯曲的弯曲点为边界分割而成的多根分割骨， 在各第一副骨中，距所述主骨最远的分割骨的相对于所述主骨的倾斜角度大于与所述 主骨连接的分割骨的所述倾斜角度。
3. 根据权利要求2所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 在各第一副骨中，所述多根分割骨的相对于所述主骨的倾斜角度随着从所述主骨离开 而增大。
4. 根据权利要求2或3所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 距所述主骨最远的所述分割骨，与所述第二边部平行、且与将所述框骨中的所述第一 边部与所述第二边部连接的部分连接。
5. 根据权利要求1?4中任一项所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 所述主骨连接于所述第一边部上的与所述耳部连接的连接部， 所述蓄电池用格栅还具有多根第二副骨，它们在所述框骨的所述第一边部的延伸方向 上隔开间隔地配置、且从所述框骨的所述第一边部延伸至所述第二边部。
6. 根据权利要求5所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 所述多根第一副骨在与所述多根第二副骨的任一根相交的位置弯曲。
7. -种蓄电池用格栅，其特征在于，具备： 框骨，其呈矩形形状； 耳部，其与所述框骨的第一边部连接、且向框外突出； 多根第二副骨，它们从所述第一边部延伸至与所述第一边部对置的第二边部； 多根第一副骨，它们相对于所述第二副骨倾斜地延伸；以及 突出部，其从所述第一边部向框内突出， 所述多根第一副骨中的至少一部分从所述突出部延伸， 所述突出部的基端部的宽度尺寸大于所述第一副骨的宽度尺寸。
8. 根据权利要求7所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 所述突出部形成为所述宽度尺寸随着趋向末端而减小的三角形形状， 所述多根第二副骨中的至少一部分从所述突出部的末端部进一步延伸。
9. 根据权利要求7或8所述的蓄电池用格栅，其特征在于， 在所述第一副骨与所述第二副骨交叉的交叉部，对交叉角度为锐角的第一角部以及交 叉角度为钝角的第二角部实施圆弧加工， 所述第二角部的圆弧加工面的曲率大于所述第一角部的圆弧加工面的曲率。
10. -种蓄电池，其特征在于， 使用权利要求1?9中任一项所述的蓄电池用格栅。
11. 根据权利要求10所述的蓄电池，其特征在于， 所述蓄电池用格栅由铅合金构成。
12. 根据权利要求10或11所述的蓄电池，其特征在于， 所述蓄电池用格栅通过冲切加工而形成。
13. -种蓄电池用格栅的制造方法，其特征在于， 形成呈矩形形状的框骨， 形成与所述框骨的第一边部连接、且向框外突出的耳部， 形成从所述第一边部延伸至与所述第一边部对置的第二边部的主骨， 形成至少一部分从所述主骨朝向两侧分岔、且朝向所述第二边部侧倾斜地延伸的多根 第一副骨， 所述多根第一副骨中的至少一部分弯曲。
14. 一种蓄电池用格栅的制造方法，其特征在于， 形成呈矩形形状的框骨， 形成与所述框骨的第一边部连接、且向框外突出的耳部， 形成从所述第一边部延伸至与所述第一边部对置的第二边部的多根纵骨， 形成相对于所述纵骨倾斜地延伸的多根副骨， 形成从所述第一边部向框内突出的突出部， 所述多根副骨中的至少一部分从所述突出部延伸， 所述突出部的基端部的宽度尺寸大于所述副骨的宽度尺寸。
【文档编号】H01M4/72GK104218246SQ201410215979
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】能塚起义, 斋藤和马, 石黑博之, 藤田晃平, 岩崎翔太, 西泽润一 申请人:株式会社杰士汤浅国际