JPH04366555A - 畜電池用の格子体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，短い結合素子により互
いに機械的に結合されかつ電気的に接続されている棒か
ら成る格子網が配置されている，電流取出し耳を備えた
格子枠を持つ，蓄電池，特に鉛蓄電池，用の格子体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の格子体は，例えば始動又は牽引
用蓄電池のセルに使用され，電解質の収容に役立つ。い
わゆる上注ぎ鋳造で製造される公知の格子体は，水平及
び垂直棒により均一に構成されておりかつ方形区域を規
定している。それは，棒の間の自由空間と解せられ，こ
れらの空間に電解質が形成される。棒の数及び方向は原
則的にはぼ鋳造方向により決められている。従つて鋳造
方向に対して直角をなす棒の数は鋳造技術上の理由から
制限されているので，この事実に基づき最適な格子体は
製造できない。

【０００３】鉛蓄電池用の公知の格子体は限られた数の
空いている区域しか持つておらず，それは結果として比
較的大きい，空いている区域による格子網における電解
質の不十分な付着を伴う。大きい区域寸法により，更に
，大きい電気抵抗が生じ，それは全体として蓄電池の出
力，従つて使用期間を減少させる。更に，公知の格子体
は非常に腐食しやすく，この理由は特に，電解質の塗り
込みが常に達成されるとは限らないということにもある
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は，蓄電池，特に鉛蓄電池用の改良された格子
体を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば，格子網の棒が電流取出し耳へ向けられていることに
よつて解決される。

【０００６】この技術的教示に基づき構成された，蓄電
池，特に鉛蓄電池用の格子体には先ず，耳へ向けられた
棒を持つ特別な格子体構造により取出し方向の断面の拡
大による電流取出し耳への最適な電流取出しが達成され
，電流が迂回する必要がないという利点がある。従つて
電気抵抗の減少による出力損失は最小である。これは，
本発明による格子体により格子網内の（所定寸法におけ
る）空いている区域の数の著しい増大が達成されること
の結果である。従つて本発明による格子体構造により電
解質区域の数を従来の技術と比べて２倍以上にすること
ができる。一層小さい区域により，格子体と電解質との
間の動作断面又は接触面，従つてエネルギー密度が改善
され，それは鉛蓄電池の使用能力を最適化する。それに
よつて，電解質から格子網までの電流路が著しく短縮さ
れる。更に，小さい区域により電解質の付着が改善され
，それは，既に述べた一層高いエネルギー密度における
一層大きい使用期間を生ぜしめる。改善された電気特性
の他に，新しい格子体構造は，改善された機械特性，特
に一層良好なねじれ強度で優れている。従つて本発明に
よる格子体構造は，区域の大きさに向けられる要求に関
する最適な補償を達成し，この場合，区域の大きさは２
つの条件により制限されている。一つには，比較的小さ
い区域寸法を持ち，従つて電解質の良好な機械的付着を
達成することが望ましい。これにはもちろん，格子体に
おける非常に大きい材料使用が伴つている。又一つには
，純粋な重量上の理由から区域を十分大きくすることが
できない。なぜならばこれは，格子体と電解質との間の
接触面が小さすぎるため電解質の悪い機械的付着に至ら
せるからである。従つて課題は，所定の重量において網
目の細かい構造を選び，それによつて良好な電解質付着
及び表面における良好な電流取出しの利点を得ることで
ある。

【０００７】本発明による格子体の好ましい拡張におい
て，棒が放射状に電流取出し耳へ向けられることが提案
されている。それは，棒が耳の範囲から出発することと
解せられるが，しかしこれらの棒は局部的に耳から出る
必要がない。耳へ向けられている棒の延長部が，電流取
出し耳の近くに位置する点又は面範囲において互いに会
えばもう十分である。従つて電流取出し耳は棒のおおよ
その中心点としてのみ使われる。放射状棒の結果は不均
一な区域であり，これらの区域は幾何学的条件により，
耳から遠く離れていればいるほど大きくなる。

【０００８】放射状に配置された棒の拡張において，棒
が少なくとも一部二重棒に分かれることが提案されてい
る。それによつて，放射中心から遠く離れている範囲に
おいて棒の間の間隔がますます大きくなり，従つて区域
がますます大きくなるという事実が考慮に入れられる。 棒の分割によつて，大きくなる，これらの棒の間の間隔
は付加的な棒で適当に満たされ，従つて区域の大きさは
再び制限される。

【０００９】本発明による格子体構造の拡張において，
棒及び結合素子により形成された格子網の区域が，電流
取出し耳から遠く離れた範囲におけるより電流取出し耳
の範囲における方が面積的に小さいことが提案されてい
る。それによつて，電流取出し耳の範囲に量高の電流密
度が生ずるという事実が考慮に入れられる。

【００１０】好ましい別の拡張により，結合素子が少な
くとも一部電流取出し耳へ向けられることが提案されて
いる。これは，結合素子が棒に対して斜めに延びかつこ
れらの棒と鋭角をなすことを意味する。電流取出し耳の
方向の結合素子のこの構造設定により，電流路は更に短
縮され，従つて電気抵抗は減少される。

【００１１】前述の構造設定は好ましいが，結合素子が
棒に対してほほ直角に延びることも可能である。

【００１２】本発明による格子体構造の好ましい拡張に
より，結合素子が，互いに隣接する３つの棒の間の間隔
において，これらの棒の縦方向に見て互いにずらされて
配置されていることが提案されている。交差点において
いわゆる３点結合部として形成されている格子網のこの
構造により，均質な耐食性組織が得られる。これらの交
差点により，特に腐食作用にさらされていた，従来危険
な交差点が回避される。従来の交差点において生ずる材
料堆積及び異なる冷却時間は応力及び不均一性を生ぜし
めたが，しかしこれらは本発明による３点結合部により
回避される。

【００１３】３点結合部の拡張において，棒と結合素子
との間の移行部が面取りされることが提案されている。 それによつて結合素子は稜をなして棒に通ずるのではな
く結合個所は面取りされている。腐食しにくい均質な組
織は，棒と結合素子との間の移行部にこのような面取り
を行うことによつて更に一層改良される。

【００１４】本発明による格子体構造の別の好ましい拡
張により，電流取出し耳に隣接して区画する格子枠の枠
条片とこの枠条片に対してほぼ平行に隣接する格子網の
棒との間に台形状の結合部が設けられることが提案され
ている。台形状の結合部を介して格子網の平行に隣接す
る棒と結合されている格子枠の枠条片は，電流取出し耳
を支持する枠条片にほぼ直角をなして一体形成されてい
る格子枠の枠条片と解せられる。それによつて，格子体
の鋳造の際に異なる型充填度が生じかつそれにより結合
問題が生ずるという事実が考慮に入れられる。なるベく
格子網厚さに更に減少される耳面における格子網の台形
状に形成された結合部によつて，格子網と格子枠との間
の格子体帯の凝固の際に均質な組織が得られる。

【００１５】別の有利な拡張により，格子網の厚さが公
知の格子体と比べて小さいことが提案されている。それ
によつて，不変の安定性及び一層小さい区域寸法におい
て格子体の材料の節約ができる。

【００１６】別の好ましい拡張により，格子網が一方の
側に隆起を持つことが提案されている。これらの隆起は
いわゆる間隔保持点の機能を持つておりかつ格子網の下
面，即ち載置面に配置されているので，格子体のこれら
の隆起は塗布基地上に載つている。それによつて塗布過
程の際に格子網の中心位置が保証されるので，均一な塗
布によりペーストによる格子網の最適な包囲が達成され
る。すべての格子棒は電解質により覆われておりかつ格
子棒は露出しておらず，格子体は理想的な場合に電解質
の中心にあるから，格子体の耐食性が高められかつ出力
が高められる。

【００１７】隆起の拡張において，棒における結合素子
の３点結合では，隆起がこれらの３点結合部の範囲に設
けられ，なるベく３点結合部２つ目ごとに設けられるこ
とが提案されている。

【００１８】有利な拡張において，格子網の厚さは隆起
をも含めて，格子枠の厚さにほぼ一致している。それに
よつて塗布基地上の格子体の良好な載置が保証されてい
る。

【００１９】本発明による格子体の好ましい拡張におい
て，この格子体が連続鋳造により製造されることが提案
されている。従来の技術では格子体はいわゆる上注ぎ鋳
造により製造されるが，しかしこの上注ぎ鋳造では，所
定の断面を下回る場合にもはや完全な型充填ができない
ため，常に所定の断面が守られなければならないから，
横棒又は傾斜棒の充填で常に問題が生じ，他方，いわゆ
る連続鋳造ではこれらの問題が取り除かれる。この場合
，鉛は上から供給されかつ型はいわゆる押湯片の下に延
びている。その結果として生ずる最小距離は液状鉛の早
期凝固を防止する。この鉛は鋳造過程中，実際上一定温
度を持つている。この温度は，空間が鉛で満たされるま
で保持される。この鉛はその後，凝固前面の一様な変化
で凝固し，それは均質な組織を生ぜしめる。

【００２０】

【実施例】鉛蓄電池用の本発明による格子体の実施例を
図面により以下に説明する。

【００２１】図１に格子体帯１が見えており，この格子
体帯に，連続鋳造法により多数の格子体２が互いに並ん
で配置されており，これらの格子体は後に互いに分離さ
れなければならない。

【００２２】鉛蓄電池用の格子体２は方形の格子枠３を
持つている。上側の枠条片４には一端において電流取出
し耳５が一体形成されている。

【００２３】格子枠３の内部に格子網６があり，この格
子網は特別な構造を持つている。格子網６は棒７から成
る。これらの棒は，一方では，格子枠３の厚さより小さ
い厚さを持つている。他方では，これらの棒は電流取出
し耳５へ向けられており，即ち棒７の上側結合線は，電
流取出し耳５の範囲において上側枠条片４の上に間隔を
置いて位置している範囲において互いに会う。図１から
更に分かるように，棒７は格子体２の縦中心の範囲にお
いて二重棒７に分かれ，それによつて放射中心から比較
的遠く離れて位置している範囲において棒７の間の間隔
を縮める。

【００２４】棒７の間に結合素子８が一体形成されてい
る。これらの結合素子は，互いに隣接する棒７を互いに
機械的に結合しかつ電気的に接続する。分かるように，
結合素子８は，これらの結合素子８が一部電流取出し耳
５へ向けられているという条件付きで，棒７と鋭画（又
は３６０゜からこの鋭角を差し引いた鈍角）をなす。し
かし結合素子８が棒７に対して直角に延びることも可能
である。更に，結合素子８の配置の際の重要な点は，こ
れらの結合素子が常に交互に各棒７の一方の側及び他方
の側に配置されているので，腐食しにくい，いわゆる３
点結合部が実現されていることである。

【００２５】格子網６は，電流取出し耳５の範囲におい
て格子枠３の上側枠条片４に対して直角をなす枠条片４
′における台形状結合部を持つている。

【００２６】棒７及び結合素子８を持つ格子網は，格子
網６と，格子体２の塗布後に図３に見えるような電解質
１１との間の比較的大きい接触面の区域１０を規定して
いる。更にこの断面図から分かるように，結合素子８の
３点結合部の範囲において棒７に隆起１２が設けられて
おり，これらの棒７の厚さは隆起１２を含めて格子枠３
の厚さに一致している。これらの隆起１２は，隆起１２
を持つ格子体２が下に塗布基地上に載つておりかつ電解
質が上から塗布される場合に，塗布過程に役立つ。これ
らの隆起１２は，格子体２が塗布中，中心位置をとるの
で，格子網６が最適に電解質により包囲されることを保
証し，これは腐食抵抗を高めかつ出力を改善する。

【００２７】従来の格子体と比べて（所定の寸法におけ
る）空いている区域１０の数が著しく増加することによ
り，格子網６への電流路が著しく短縮され，格子体２と
電解質１１との間の接触面が著しく増大されかつ格子体
面における電解質付着が著しく改善される。これは，一
層高いエネルギー密度における一層大きい使用期間を意
味する。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗布前の格子体帯の一部としての格子体の正面
図である。

【図２】塗布前の格子体帯の他の部分の格子体の正面図
である。

【図３】図１の塗布された格子体の断面図である。

【符号の説明】

２　　格子体 ３　　格子枠 ５　　電流取出し耳 ６　　格子網 ７　　棒 ８　　結合素子

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　格子網（６）の棒（７）が電流取出し
   耳（５）へ向けられていることを特徴とする，短い結合
   素子（８）により互いに機械的に結合されかつ電気的に
   接続されている棒（７）から成る格子網（６）が配置さ
   れている，電流取出し耳（５）を備えた格子枠（３）を
   持つ，蓄電池用の格子体。
2. 【請求項２】　　棒（７）が放射状に電流取出し耳（５
   ）へ向けられていることを特徴とする，請求項１に記載
   の格子体。
3. 【請求項３】　　棒（７）が少なくとも一部二重棒（７
   ）に分かれることを特徴とする，請求項２に記載の格子
   体。
4. 【請求項４】　　棒（７）及び結合素子（８）により形
   成された格子網（６）の区域（１０）が，電流取出し耳
   （５）から遠く離れた範囲におけるより電流取出し耳（
   ５）の範囲における方が面積的に小さいことを特徴とす
   る，請求項１ないし３のうち１つに記載の格子体。
5. 【請求項５】　　結合素子（８）が少なくとも一部電流
   取出し耳（５）へ向けられていることを特徴とする，請
   求項１ないし４のうち１つに記載の格子体。
6. 【請求項６】　　結合素子（８）が棒（７）に対してほ
   ぼ直角に延びていることを特徴とする，請求項１ないし
   ４のうち１つに記載の格子体。
7. 【請求項７】　　結合素子（８）が，互いに隣接する３
   つの棒（７）の間の間隔において，これらの棒（７）の
   縦方向に見て互いにずらされて配置されていることを特
   徴とする，請求項１ないし６のうち１つに記載の格子本
   。
8. 【請求項８】　　棒（７）と結合素子（８）との間の移
   行部が面取りされていることを特徴とする，請求項７に
   記載の格子体。
9. 【請求項９】　　電流取出し耳（５）に隣接して区画す
   る格子枠（３）の枠条片（４′）とこの枠条片（４′）
   に対してほぼ平行に隣接する格子網（６）の棒（７）と
   の間に台形状の結合部（９）が設けられていることを特
   徴とする，請求項１ないし８のうち１つに記載の格子体
   。
10. 【請求項１０】　　格子網（６）の厚さが格子枠（３）
    の厚さより小さいことを特徴とする，請求項１ないし９
    のうち１つに記載の格子体。
11. 【請求項１１】　　格子網（６）が一方の側に隆起（１
    ２）を持つていることを特徴とする，請求項１ないし１
    ０のうち１つに記載の格子体。
12. 【請求項１２】　　隆起（１２）が結合素子（８）の３
    点結合部の範囲において棒（７）に設けられていること
    を特徴とする，請求項７及び１１のうち１つに記載の格
    子体。
13. 【請求項１３】　　格子網（６）の厚さが隆起（１２）
    をも含めて，格子枠（３）の厚さにほぼ一致することを
    特徴とする，請求項１０，１１及び１２のうち１つに記
    載の格子体。
14. 【請求項１４】　　格子体（２）が連続鋳造により製造
    されていることを特徴とする，請求項１ないし１３のう
    ち１つに記載の格子体。
15. 【請求項１５】　　同じ材料使用で区域の数が増大され
    ており又は同じ区域数で材料使用が一層少なくなつてい
    る，請求項１ないし１４のうち１つに記載の格子体を持
    つ蓄電池。