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Technisches Anwendungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterie-Elektrodenplatte,
die verwendet wird in einer aufladbaren Batterie, so wie in einer
Nickel-Metallhydrid-Batterie
oder einer Nickel-Cadmium-Batterie, und genauer gesagt auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Herstellen einer nicht-gesinterten Batterie-Elektrodenplatte,
einschließlich
eines geschäumten
Metallkern-Substrats, das mit einem aktiven Material imprägniert ist,
und einer Batterie, welche solch eine Batterie-Elektrodenplatte
verwendet.
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Stand der Technik
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Unter
den Elektrodenplatten für
aufladbare Batterien zeigen jene, die unter Verwendung eines geschäumten Metalls
mit einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur als ein Kernsubstrat
erzeugt werden, durch das Imprägnieren
des Kernsubstrats mit einem aktiven Material, eine vergleichsweise
ausgezeichnete Entladeleistung und sind weit verbreitet. Zudem bestand
in den letzten Jahren eine starke Nachfrage nach Verbesserungen
bezüglich
der Schnellentladeeigenschaften von Batterien, und infolgedessen
wurden neue Batterieelektrodenplatten-Herstellungsverfahren vorgeschlagen,
so wie die in den
7A bis
7E gezeigten,
die in der
japanischen offengelegten
Patentveröffentlichung
Nr. 2000-77054 gezeigt
werden. Zuerst, in einem ersten Pressverfahren, werden zwei Schlitze
2 mit
einer vorbestimmten Breite in einem Kernsubstrat
1 gebildet, welches
aus einem geschäumten
Metall zusammengesetzt ist, wobei die zwei Schlitze parallel mit
beiden Kanten des Kernsubstrats eingerichtet sind. Sobald das Kernsubstrat
1 mit
einem aktiven Material
3 imprägniert ist, wird das aktive
Material
3, das im Inneren der Schlitze
2 angelagert
ist, durch die Verwendung einer Bürste oder ähnlichem entfernt. Darauf folgend
in einem zweiten Pressverfahren wird das Kernsubstrat
1 drei
Press-Arbeitsschritten ausgesetzt und in eine Form verwandelt, die
in
7C gezeigt ist, in welcher die gesamte Oberfläche mit
dem Boden der Schlitze
2 einen ebenen Zustand aufweist. Die
Abschnitte, in denen die Schlitze
2 geformt wurden, werden
dann einem Beseitigungsschritt des aktiven Materials ausgesetzt,
durch die Verwendung einer Bürste
und einem Luft-Gebläse,
um ungeschützte
Abschnitte des Kern-Substrats
4 zu bilden, wie in
7D gezeigt.
Das Kern-Substrat
1 wird dann geschnitten, wobei Batterie-Elektrodenplatten
7 gebildet
werden.
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Ein
Stromabnehmer 7b einschließlich dem ungeschützten Abschnitt
des Kern-Substrats 4 ist
auf einer Kante der Batterie-Elektrodenplatte 7 gebildet, und
eine zylindrische Elektrodengruppe, die durch das Wickeln dieser
Elektrodenplatte gebildet ist, weist einen Stromabnehmer auf einer
Endoberfläche auf.
Weil diese Elektrodengruppe einheitlich entlang der gesamten Länge der
Batterie-Elektrodenplatte Strom
sammelt, verbessert sich die Stromsammelleistung. Zudem, durch das
Einsetzen eines Tab-Less-Verfahrens, bei dem eine Strom sammelnde
Bleiplatte an den vorstehend genannten Stromabnehmer geschweißt ist,
verbessern sich die Stromsammeleigenschaften merklich, welches ermöglicht, die
Anforderungen der Verbesserungen bezüglich der Schnellentladeeigenschaften
zu erfüllen.
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Jedoch
leidet die Batterie-Elektrodenplatte 7, die durch die vorstehend
genannten Verfahren präpariert
ist, unter den im Folgenden beschriebenen Problemen. Ein erstes
Problem besteht darin, dass sich, weil sich Unterschiede in der
Imprägnierungsdichte
des aktiven Materials 3 innerhalb der mit aktivem Material
imprägnierten
Abschnitte 7a ergeben, Schwankungen in der Kapazität von Batterien
ergeben, die durch Nutzung dieser Batterie-Elektrodenplatten 7 hergestellt
werden, und so – wenn
sie für eine
Batterie verwendet werden – eine
erhöhte
Wahrscheinlichkeit hinsichtlich einer übermäßigen Ladung oder übermäßigen Entladung
besteht.
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Ein
zweites Problem ist, dass – weil
eine Grenzlinie 7c zwischen dem mit aktiven Material imprägnierten
Abschnitt 7a und dem Stromabnehmer 7b nicht ein
richtige gerade Linie darstellt – die Genauigkeit der Abmessungen
und die Form der Batterie-Elektrodenplatte 7 gering ist,
was zu einer Reduzierung bezüglich
der Stromsammelfunktion einer Batterie führt, die durch die Nutzung
dieser Batterie- Elektrodenplatte 7 produziert
wird, und zu einem Versagen führt,
Schnellentladeeigenschaften zu erzielen.
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Ein
drittes Problem besteht, weil das Entfernen des aktiven Materials 3 von
dem Stromabnehmer 7b nicht perfekt ist, indem eine erhöhte Wahrscheinlichkeit
des Auftretens von unzufriedenstellenden Schweißergebnissen besteht, während der
Befestigung der Stromsammel-Bleiplatte an dem Stromabnehmer 7b,
was zu einer reduzierten Ausbeute führt. Das Entfernen des aktiven
Materials durch die Verwendung einer Bürste und eines Luft-Gebläses ist ebenso
ineffizient und führt
zu einer Reduzierung der Produktivität.
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Ein
viertes Problem besteht darin, dass sich die Breite der ungeschützten Abschnitte
des Kern-Substrats 4, die in 7D gezeigt
sind, vor dem Schneiden von dem voreingestellten Wert unterscheidet.
Infolgedessen kann kein Verfahren angewendet werden, bei dem der
ungeschützte
Abschnitt des Kernsubstrats im rechten Winkel gefaltet und dann
komprimiert wird, um den Stromabnehmer zu bilden, und so wird es
unmöglich,
die mechanische Stärke
des Stromabnehmers oder eine gute Hochstromabnehmer-Fähigkeit
sicherzustellen.
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Ein
fünftes
Problem besteht darin, dass die Batterie-Elektrodenplatten 7,
die durch das Schneiden des Kernsubstrats 1 erzielt werden,
beeinflussbar sind, um sich in einer Bogenform zu krümmen. Wenn
die Batterie-Elektrodenplatte 7 in einer Spiralform gewunden
ist, um eine Elektrodengruppe zu bilden, kann diese Krümmung die
Ursache sein für
ein Webmuster, welches zu einer Elektrodengruppe in einer nicht
zufriedenstellenden Form führen
kann. Ferner geschieht nicht nur dieses Krümmen, sondern – gesehen
als Vergrößerung unter
einem Mikroskop – es
ist offensichtlich, dass sich auch feine Risse entwickeln können an
dem Grenzbereich zwischen dem mit aktiven Material imprägnierten
Abschnitt 7a und dem Stromabnehmer 7b, und Abschnitte
des metallischen Gerüsts
des Kernsubstrates 1 zerreißen, was zu einer Verschlechterung
bezüglich
der Stärke
führt. Infolgedessen
ist diese Art von Batterie-Elektrodenplatten 7 anfällig für Probleme,
so wie Aussetzer des aktiven Materials 3, Kurzschlüsse und
eine Verschlechterung in der elektrischen Leitfähigkeit.
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Die
japanische offengelegte Patenveröffentlichung
Nr. 2000-77054 offenbart ein anderes Verfahren zum Herstellen
einer Batterie-Elektrodenplatte. Dieses Ver fahren schließt das Imprägnieren
eines Kernsubstrats als ein Ganzes ein, das zusammengesetzt ist
aus einem geschäumten
Metall mit einem aktiven Material, wobei anschließend eine
Press-Arbeit ausgeführt
wird, um das Kernsubstrat als Ganzes auf eine vorbestimmte Dicke
zu komprimieren, und dann das Bilden von ungeschützten Abschnitten des Kern-Substrats
durch das Entfernen des aktiven Materials von bestimmten Bereichen
durch die Verwendung einer Ultraschallschwingungs-Vorrichtung.
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Weil
die Grenzlinie zwischen den mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitten und dem Stromabnehmer der Batterie-Elektrodenplatte
keine wirklich gerade Linie ist, besteht bei diesem Verfahren jedoch
eine Verschlechterung in der Stromabnehmer-Funktion einer Batterie,
die Hergestellt wird durch die Verwendung dieser Batterie-Elektrodenplatte,
und es sind Schnellentladeeigenschaften nicht zu erzielen. Grund
dafür ist,
dass Ultraschallschwingungen mit hoher Amplitude angelegt werden
müssen,
um das aktive Material nach der Press-Arbeit zu entfernen, und infolgedessen
wird selbst das aktive Material in den Bereichen entfernt, welche
die ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats umgeben. Zudem besteht die Gefahr,
dass das metallische Gerüst
des Kern-Substrats einen Schaden oder eine Verschlechterung erleiden
kann, wenn es Ultraschallschwingungen mit einer hohen Amplitude
ausgesetzt ist.
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Folglich
zieht die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten herkömmlichen
Probleme in Betracht, mit einem Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte vorzustellen, bei
der sich keine Unterschiede in der Imprägnierdichte des aktiven Material
ereignen, die Grenzlinie zwischen dem mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitten und dem Stromabnehmer eine wirklich gerade Linie darstellt,
der Restanteil des aktiven Materials in dem Stromabnehmer gering
ist und der gesamte Stromabnehmer eine vorbestimmte Breite aufweist,
so wie auch eine Batterie vorzustellen, welche solch eine Batterie-Elektrodenplatte
verwendet.
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Offenbarung der Erfindung
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Um
die vorstehende Aufgabe zu erfüllen schließt ein Verfahren
zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Imprägnierschritt
mit aktivem Material zum vollständigen
Imprägnieren
eines porösen Kern-Substrats,
welches wie ein dünne
Platte geformt ist, mit einem aktiven Material; einen Pressschritt
zum Ausführen
einer Press-Arbeit auf dem mit aktivem Material imprägnierten
Kern-Substrat zum Formen einer Vielzahl von schienenförmigen Vorsprüngen; einen
Beseitigungsschritt des aktiven Materials zum Beseitigen des aktiven
Materials zum Bilden von ungeschützten
Abschnitten des Kern-Substrats durch Aufbringen von Ultraschall-Vibrationen
auf die schieneförmige
Vorsprünge;
einen Flachdrückschritt
zum Hinabdrücken
der Oberseite der ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats und zum Komprimieren der ungeschützten Abschnitte
hinunter auf ein mit den anderen Abschnitten identisches Niveau;
und ein Schneideschritt zum Schneiden vorbestimmter Abschnitte inklusive
der ungeschützten Abschnitte
des Kern-Substrats, um einzelne Batterie-Elektrodenplatten zu erzeugen.
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Eine
Elektrodengruppe, die erzeugt wird durch das spiralförmige Wickeln
der Batterie-Elektrodenplatten einer positiven und einer negativen
Elektrode, produziert durch das vorstehende Verfahren, mit einem
dazwischen eingerichteten Separator, kann innerhalb eines zylindrischen
Batteriegehäuses platziert
werden, um eine zylindrische Batterie zu bilden.
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Ein
anderes Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte
gemäß der Erfindung
umfasst einen Imprägnierschritt
mit aktivem Material zum vollständigen
Imprägnieren
eines porösen Kern-Substrats,
welches wie eine dünne
Platte geformt ist, mit einem aktiven Material; einen Pressschritt
zum Ausführen
einer Press-Arbeit auf dem mit aktivem Material imprägnierten
Kern-Substrat zum Formen einer Vielzahl von schienenförmigen Vorsprüngen; einen
Beseitigungsschritt des aktiven Materials zum Beseitigen des aktiven
Materials zum Bilden von ungeschützten
Abschnitten des Kern-Substrats durch Aufbringen von Ultraschall-Vibrationen
auf die schienenförmigen
Vorsprünge;
einen Schritt zum Komprimieren der ungeschützten Abschnitte des Kernsubstrats
zum Komprimieren der ungeschützten Abschnitte
des Kern-Substrats; einen Bleischweißab schnitt zum Nahtschweißen eines
Bleibandes auf die ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats; und einen Schneideabschnitt zum Schneiden
vorbestimmter Abschnitte, inklusive des Bleibandes, um individuelle
Batterie-Elektrodenplatten zu erzeugen.
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Eine
Elektrodengruppe, die erzeugt wird durch das abwechselnde Laminieren
der Batterie-Elektrodenplatten einer positiven und einer negativen
Elektrode, produziert durch das vorstehende Verfahren, mit einem
dazwischen eingerichteten Separator, kann innerhalb eines prismatischen
Batteriegehäuses
platziert werden, um eine prismatische Batterie zu bilden.
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Eine
Vorrichtung zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte der vorliegenden
Erfindung schließt
Folgendes ein: eine Streifenwalzen-Pressvorrichtung zum Ausführen einer
Press-Arbeit auf einem mit aktivem Material imprägnierten Kern-Substrat, das auf
einem porösen
Kern-Substrat gebildet ist, welches wie eine dünne Platte geformt ist, um
eine Vielzahl von schienenförmigen
Vorsprüngen
zu bilden; und eine Vorrichtung zum Beseitigen von aktivem Material,
welche Folgendes umfasst: eine Ultraschall-Vibrationsvorrichtung
zum Aufbringen von Ultraschallvibrationen auf die schienenförmigen Vorsprünge, durch
in Kontakt bringen eines Ultraschall-Erzeugungshorns mit den Vorsprüngen, und eine
Vakuum-Saugvorrichtung
zum Aufsaugen des durch das Anlegen von Ultraschall-Vibrationen beseitigten
aktiven Materials, welche in einer gegenüberliegenden Position unter
jeder der Ultraschall-Vibrationsvorrichtungen angeordnet ist.
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Eine
andere Vorrichtung zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte
der Erfindung schließt eine
Steifenwalzen-Pressvorrichtung ein zum Ausführen einer Press-Arbeit auf
einem porösen Kern-Substrat,
welches wie eine dünne
Platte geformt ist und welches durchgehend mit einem aktiven Material
imprägniert
wurde, um eine Vielzahl von schienenförmigen Vorsprüngen zu
bilden; eine Vorrichtung zum Beseitigen von aktivem Material, welche
eine Ultraschall-Vibrationsvorrichtung
zum Aufbringen von Ultraschall-Vibrationen auf die schienenförmigen Vorsprünge durch
in Kontakt bringen eines Ultraschall-Erzeugungshorns mit den Vorsprüngen und
eine Vakuum-Saugvorrichtung zum Aufsaugen des durch das Anlegen
von Ultraschall-Vibrationen beseitigten aktiven Materials, welche
in einer gegenüberliegenden
Position unter jeder der Ult raschall-Vibrationsvorrichtungen angeordnet
ist, beinhaltet; eine Schweißvorrichtung
zum Nahtschweißen
eines Bleibandes auf die ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats, welche durch den Schritt zum Beseitigen
des aktiven Materials gebildet wurden; und einen Schneidkörper zum
Schneiden vorbestimmter Abschnitte inklusive des Bleibandes zum
Formen individueller Batterie-Elektrodenplatten.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Es
zeigen:
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1A, 1B, 1C, 1D, 1E und 1F perspektivische
Ansichten, welche die Sequenzen der Herstellungsschritte bei einen
Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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2A eine
Vorderansicht einer Streifenwalzen-Pressvorrichtung, die bei einem
Press-Schritt des vorstehenden Verfahrens verwendet wird, und 2B eine
vergrößerte Ansicht
des Abschnitts II B von 2A;
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3A eine
Vorderansicht einer Beseitigungsvorrichtung des aktiven Materials,
die in dem Beseitigungsschritt des aktiven Materials verwendet wird,
und 3B eine Seitenansicht der Beseitigungsvorrichtung
von der rechten Seite aus gesehen;
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4 eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die eine zylindrische
Batterie zeigt, welche eine Batterie-Elektrodenplatte enthält, die
durch das vorstehende Verfahren hergestellt wurde;
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5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F und 5G perspektivische
Ansichten, welche die Sequenz der Herstellungsschritte zeigen, bei einem
Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
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6 eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die eine prismatische
Batterie zeigt, welche eine Batterie-Elektrodenplatte enthält, die
durch das vorstehende Verfahren hergestellt wurde; und
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7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F und 7G perspektivische
Ansichten, welche die Sequenz der Herstellungsschritte bei einem
herkömmlichen
Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte zeigen.
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Bestes Verfahren zum Ausführen der
Erfindung
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Es
folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren. 1A bis 1F sind
perspektivische Ansichten, welche die Sequenz von Herstellungsschritten
bei einem Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Zuerst wird ein Kern-Substrat 1 als
Ganzes, das aus einer rechteckigen Schicht aus geschäumtem Metall einer
vorbestimmten Größe gebildet
ist, gezeigt in 1A, mit einem aktiven Material 3 imprägniert,
wie in 1B gezeigt. Das aktive Material 3 wird
imprägniert
in das vollständig
flache Kern-Substrat 1, vor dem Schritt der Press-Arbeit,
und wird so mit einer einheitlichen Dichte im ganzen Kern-Substrat 1 imprägniert,
und außerdem
weil die Oberfläche
des Kern-Substrats 1 nicht ungleichmäßig ist, da dort nämlich keine
Höhenunterschiede
bestehen, wird das aktive Material 3 innerhalb des Substrats
gebunden ohne zu fließen,
und folglich trocknet es, während
die einheitliche Imprägnierdichte
beibehalten wird. In dieser Ausführungsform
ist das Kern-Substrat 1 ein geschäumtes Nickel-Metall mit dreidimensionaler
Netzwerkstruktur, und ist zum Beispiel als eine rechteckige dünne Schicht
mit einer Dicke von 1,24 mm gebildet. Jedoch sollte das Herstellungsverfahren
dieser Ausführungsform
vorzugsweise angewendet werden an einem Kern-Substrat des zusammenhängenden
Streifen-Typs, nämlich
einem Band-Kern-Substrat.
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Als
nächstes,
wie in 1C gezeigt, wird die ganze Oberfläche des
Kern-Substrats 1 mit
der Ausnahme jener Abschnitte, welche ungeschützte Abschnitte des Kernsubstrats 13 in
den folgenden Schritten bilden, einer Press-Arbeit ausgesetzt, und die
Dicke des Substrats wird auf ungefähr die Hälfte zusammengepresst, zum
Beispiel von den vorstehend genannten 1,24 mm hinunter auf 0,6 mm.
An diesem Punkt werden zwei parallele schienenförmige Vorsprünge 8, 8 gebildet,
mit einer Dicke von in etwa 0,9 mm bis 1,1 mm. Eine Streifenwalzen-Pressvorrichtung 9,
so wie die in 2A gezeigt, wird verwendet für diese
Press-Arbeit.
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2A ist
eine Vorderansicht der Streifenwalzen-Pressvorrichtung 9 und 2B ist
eine vergrößerte Ansicht
des Abschnitts II B von 2A. Die Streifenwalzen-Pressvorrichtung 9 schließt eine
unterstützende
Presswalze 10 und eine arbeitende Presswalze 11 ein,
wobei die unterstützende
Presswalze 10 an einem feststehenden Punkt gehalten wird,
aber frei ist um zu rotieren, und die arbeitende Presswalze 11 einem
vorbestimmten Druck ausgesetzt ist, in Richtung auf die unterstützende Presswalze 10.
Folglich besitzt die arbeitende Presswalze 11 eine Steifigkeit,
die in der Lage ist, dem angelegten Druck standzuhalten, und ist
ausgestattet mit ringförmigen
Schlitzen 12, 12 an zwei vorbestimmten Positionen
um den Umfang der Walze, um die Vorsprünge 8, 8 zu
bilden. Wie in 2B gezeigt, sind die Öffnungsrandabschnitte
der zwei Seitenwände 12a, 12b der
ringförmigen
Schlitze 12 gekrümmte Oberflächen mit
einem Krümmungsradius
R von zum Beispiel 0,3 mm bis 0,6 mm.
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Ferner
weisen die zwei Presswalzen 10, 11 vergleichsweise
große
Walzendurchmesser von beispielsweise 550 mm auf, und bei dem Press-Schritt dieser
Ausführungsform
wird das mit aktivem Material imprägnierte Kernsubstrat 1,
welches zwischen den zwei Presswalzen 10, 11 hindurchtritt,
von dem Zustand, der in 1B gezeigt
ist, zu dem Zustand, der in 1C gezeigt
ist, in einem einzelnen Press-Arbeitsschritt verarbeitet, in dem
ein vergleichsweise großer
Druck von beispielsweise 300 Tonnen angewendet wird. Die Neigung
der zwei schienenförmigen
Vorsprünge 8, 8,
die auf diese Weise gebildet sind, wird bestimmt durch die Abmessungen
der ringförmigen
Schlitze 12 und entspricht präzise dem voreingestellten Wert.
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Während ein
herkömmliches
Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte zwei Press-Schritte
einschließt,
wird bei dem Herstellungsverfahren dieser Ausführungsform nur ein Press-Schritt
zum Bilden der zwei Vorsprünge 8, 8 benötigt, und
so wird eine Verlängerung
und Verformung des Kern-Substrats
unterdrückt,
auch wenn der einzelne Press-Schritt in der Lage sein muss, die vorbestimmte
Dicke und die vorbestimmte Imprägnierungsdichte
des aktiven Materials 3 – wie vorstehend beschrieben – sicherzustellen.
Infolgedessen zeigen Versuchsergebnisse, dass 3 Tonnen Belastung
pro 1 cm Breite von Elektrodenplatten notwendig waren. In der Praxis
sollte – um
eine einheitliche Breite für
die Vorsprünge 8 entlang
des gesamten Substrats sicherzustellen – der Spalt zwischen den zwei
Presswalzen 10, 11 vorzugsweise geweitet sein und
bei einem Wert von beispielsweise 0,3 mm festgelegt werden, und
in einem solchen Fall ist ein angewendeter Druck von 10 Tonnen pro
cm erforderlich.
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Weil
ein geschäumtes
Metall, das aus reinem Nickel gebildet ist – welches eine exzellente Dehnungsfähigkeit
aufweist – für das Kern-Substrat 1 verwendet
wird, während
des Press-Schrittes, zeigen jene Anschnitte mit einer hohen Imprägnierungsdichte
des aktiven Materials 3 einen höheren Grad an Verlängerung.
Diese Veränderung
wird unterdrückt durch
das Erhöhen
des Walzendurchmessers der Presswalzen 10, 11.
Zum Beispiel, während
eine Presswalze mit einem Durchmesser von 400 mm, verwendet in dem
zweiten Press-Schritt des herkömmlichen
Herstellungsverfahrens, das in 7C gezeigt
ist, eine Verlängerung
in der Längsrichtung von
zwischen 3,3% und 3,5% erzeugt, erzeugen die Presswalzen 10, 11 mit
einem Durchmesser von 550 mm, verwendet in der Ausführungsform,
eine Verlängerung
zwischen 1,7% und 1,9% mit demselben Kompressionsverhältnis. Mit
anderen Worten: je größer der
Walzen-Durchmesser, desto geringer wird die Verlängerung des Kern-Substrats 1 sein.
Grund für
diese Beobachtung ist, dass je größer der Durchmesser der Presswalzen
wird, desto näher
kommt der Vorgang der Flach-Press-Arbeit. Folglich, wenn die Presswalzen 10, 11 mit
großem
Walzendurchmesser verwendet werden, dann werden Unterschiede in
dem Dehnungsgrad, die aus den Unterschieden in der Imprägnierungsdichte
des aktiven Materials 3 resultieren, unterdrückt.
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Ferner,
bei dem zweiten Press-Schritt des herkömmlichen Herstellungsverfahrens,
wird ein Pressen dreimal ausgeführt,
während
eine verhältnismäßig kleine
Presswalze mit einem Durchmesser von 400 mm verwendet wird, und
erzeugt eine Ausdehnung in der Längsrichtung
von 6%. Diese Ausdehnung ist der Grund für die bogenförmige Verbiegung,
die eintritt, wenn das Kern-Substrat 1 in die individuellen
Batterie-Elektrodenplatten 7 geteilt wird. Im Gegensatz
dazu bei dem Press-Schritt des Herstellungsverfahrens dieser Ausführungsform – weil nur
ein einzelnes Press-Arbeitsverfahren ausgeführt wird, durch die Verwendung
der Presswalzen 10, 11 mit vergleichsweise großen Durchmessern –, wird
die Verlängerung
in der Längsrichtung
auf einen Wert zwischen 1,7% und 1,9% beschränkt, wie vorstehend beschrieben,
und wenn das Kern-Substrat 1 geteilt wird in individuelle
Batterie-Elektrodenplatten 9 in einem folgenden Schritt,
ereignet sich fast kein Verbiegen oder Zerspringen.
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Ferner,
in dem Press-Schritt – weil
die Öffnungsrand-Abschnitte
der zwei Seitenwände 12a, 12b der
ringförmigen
Schlitze 12, gebildet in der arbeitenden Presswalze 11,
gebogene Oberflächen
mit einem Krümmungsradius
R von 0,3 mm bis 0,6 mm sind, – sind
die Grenzen zwischen den Vorsprüngen 8, 8 und
den umgebenden Bereichen deutlich definiert, und ferner ereignet
sich nicht ein Brechen oder eine Verschlechterung des Metallgerüsts des Kern-Substrats 1 während der
Press-Arbeit. Wenn der Radius der Krümmung R der gebogenen Oberflächen festgelegt
wird auf einen größeren Wert
als den Bereich von 0,3 mm bis 0,6 mm, kann das aktive Material 3 der
Kante der Vorsprünge 8, 8 abfallen
und die Grenzen zwischen den Vorsprüngen 8, 8 und
die umgebenden Bereiche werden unklar, während, wenn der Radius der
Krümmung
R kleiner ist als der vorstehend genannte Bereich, eine Gefahr des
Brechens oder der Verschlechterung des Metallgerüsts des Kern-Substrats 1 besteht,
und eine Batterie, die hergestellt wird durch die Verwendung solch
einer Batterie-Elektrodenplatte, würde eine reduzierte Stromsammelleistung
anzeigen.
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Darauf
folgend wird in einem Beseitigungsschritt des aktiven Materials,
der in 1D gezeigt wird, das aktive
Material 3, das innerhalb der zwei Vorsprünge 8, 8 imprägniert ist,
entfernt, wobei zwei schienenförmige
ungeschützte
Abschnitte des Kern-Substrats 13, 13 gebildet
werden. Die 3A und 3B zeigen
eine Beseitigungsvorrichtung für aktives
Material 14, die in diesem Schritt verwendet wird, wobei 3A eine
Vorderansicht und 3B eine Seitenansicht von der
rechten Seite aus gesehen ist. Die Beseitigungsvorrichtung für aktives
Material 14 schließt
ein Paar Ultraschall-Vibrationsvorrichtungen 17, 17 ein – um das
aktive Material abzustreifen und zu entfernen, indem Ultraschall-Erzeugungshörner 17a, 17a in
Kontakt mit den Oberseiten der Vorsprünge 8, 8 gebracht
werden, und das Anlegen von Ultraschallvibrationen – und ein
Paar Vakuum-Ansaugvorrichtungen 18, 18, das in
einer gegenüberliegenden
Position unter jeder der Ultraschall-Vibrationsvorrichtungen 17, 17 zum
Ansaugen des aktiven Materials 3, welches abgestreift und
entfernt wurde, positioniert ist.
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Die
Ultraschall-Erzeugungshörner 17a weisen
eine geneigte Oberfläche 17b auf,
mit einer abwärts
gerichteten Neigung in der Richtung der Bewegung des Kern-Substrats 1,
an der Kontaktoberfläche mit
dem Kern-Substrat 1, und diese geneigte Oberfläche 17b verhindert
einen Schaden am dem Kernsubstrat 1. Ferner, um einen Abrieb
zu reduzieren, sind die geneigte Oberfläche 17b und eine flache
Kontaktoberfläche 17c,
welche eine Verlängerung
der geneigten Oberfläche 17b darstellt,
gebildet durch die Verwendung von gesinterten Carbiden, und der Hauptkörper des
Ultraschall-Erzeugungshorns 17a ist aus Titan gebildet.
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Gemäß dieser
Entfernungsvorrichtung für aktives
Material 14, wird das Kern-Substrat 1 in der Richtung
des Pfeils bewegt, welcher in 3B gezeigt
wird, wobei die Oberseiten der Vorsprünge 8, 8 in
Kontakt mit den Ultraschall-Erzeugungshörnern 17a des
Paares von bezüglich
ihrer Position feststehenden Ultraschall-Vibrationsvorrichtungen 17, 17 gehalten
werden. Durch das Anbringen von Ultraschallvibrationen an jeden
Vorsprung 8, wird das metallische Gestell zusammengedrückt und
das aktive Material 3, das darin enthalten ist, wird abgestreift und
entfernt, während
gleichzeitig die Vakuum-Ansaugvorrichtung 18 aktives Material 3 heraussaugt und
entfernt, das innerhalb des Vorsprungs 8 und dem Bereich
unterhalb des Vorsprungs imprägniert ist.
Infolgedessen wird das aktive Material 3, das innerhalb
des Vorsprungs 8 und in dem unterhalb angeordneten Bereich
enthalten ist, fast vollständig
entfernt, wobei ein ungeschützter
Abschnitt des aktiven Materials 13 mit einer hohen Qualität erzielt
wird.
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Es
folgt eine Beschreibung der Gründe,
warum der Restanteil von aktivem Material 3 innerhalb des
ungeschützten
Abschnitts des aktiven Materials 13 extrem gering ist.
Das aktive Material 3, das in dem vorstehenden Entfernungsschritt
für aktives
Material zu entfernen ist, ist das aktive Material, das innerhalb
der Vorsprünge 8 imprägniert ist,
und weil der Vorsprung 8 nicht der Press-Arbeit ausgesetzt
war, ist das aktive Material 3 extrem einfach zu entfernen. Folglich,
selbst in dem Fall, in dem aktives Material 3 – welches
einen Binder enthält,
der gezeigt hat, dass dieser durch die Verwendung herkömmlicher
Verfahren extrem schwierig zu entfernen ist – wird durch die Anbringung
von Ultraschallvibrationen auf das Substrat, in dem das Ultraschall-Erzeugungshorn 17a der Ultraschall-Vibrationsvorrichtung 17 in
Kontakt mit dem Substrat gebracht wird, während ein Ansaugen von unterhalb
mit der Vakuum-Ansaugvorrichtung 18 ausgeführt wird,
das aktive Material 3 ohne weiteres und vollständig entfernt.
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Gemäß tatsächlichen
Messungen beträgt der
Restanteil von aktivem Material eines ungeschützten Abschnitts des Kern-Substrats 13,
welcher durch den vorstehend genannten Entfernungsschritt für aktives
Material gebildet wird, von 1 bis 4%. Im Vergleich dazu liegt der
Restanteil von aktivem Material eines ungeschützten Abschnitts des Kern-Substrats 4,
gebildet durch das herkömmliche
Herstellungsverfahren, viel höher,
bei 10% oder mehr, und ferner bestehen noch Klumpen von aktivem
Material 3, und diese Klumpen sind der Hauptgrund für die Entstehung
von Funken während
des Schweißens der
Strom sammelnden Bleiplatten. Folglich werden diese Klumpen von
Hand entfernt, welches zu einer weiteren Reduzierung der Produktivität führt. Eine Evaluierung
des vorstehend beschriebenen Restanteils des aktiven Materials wurde
ausgeführt
durch das Eintauchen in eine wässrige
Lösung
einer Essigsäure,
welche nur das aktive Material 3 auflöst, ohne das Nickel des Kern-Substrats 1 aufzulösen, und
die darauf folgende Berechnung des Gewichts des restlichen aktiven
Materials 3 innerhalb des ungeschützten Abschnittes des Kern-Substrats 4 oder 13,
basierend auf dem Grad der Veränderung
in dem Gewicht des gelösten
aktiven Materials 3.
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Um
den Restanteil von aktivem Material des ungeschützten Abschnitts des Kern-Substrats 13 zu reduzieren,
in dem Fall, in dem die Dicke B der schienenförmigen Vorsprünge 8 in
etwa 1,1 mm beträgt und
die Dicke D des Kern-Substrats 1 der Press-Arbeit folgend
etwa 0,6 mm beträgt,
sollte die Entfernungsvorrichtung für aktives Material 14 vorzugsweise
betrieben werden mit einem Spalt C zwischen der unteren Oberfläche des
Kern-Substrats 1 und der Kontakt-Oberfläche 17c des Ultraschall-Erzeugungshorns 17a,
festgelegt auf einen Wert von 0,7 mm bis 0,8 mm. Weil die Dicke
D des Kernsubstrats 1, der Press-Arbeit folgend, wie in 1C gezeigt,
präzise 0,58
mm beträgt,
könnte
der vorstehend genannte Spalt C in einer geringeren Größe eingerichtet
sein als der Bereich von 0,7 mm bis 0,8 mm, auch wenn das Festlegen
eines solchen Spalts auf einen so kleinen Wert keine Auswirkungen
auf den Restanteil des aktiven Materials aufweist. Im Gegenteil,
wenn der vorstehend genannte Spalt C in einem größeren Wert als die 0,7 mm bis
0,8 mm eingerichtet ist, dann steigt der Restanteil des aktiven
Materials.
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Zudem
befindet sich in der Entfernungsvorrichtung für aktives Material 14 das
aktive Material 3 innerhalb des Vorsprungs 8 in
einem Zustand, in welchem es ohne weiteres entfernt werden kann,
wobei das Kern-Substrat 1 in der Lage ist, schnell und
kontinuierlich über
die positionell feststehende Ultraschallvibrationsvorrichtung 17 bewegt
zu werden, während
das Entfernen des aktiven Materials 3 stattfindet, und
das aktive Material 3 wird durch die Vakuumansaugvorrichtung 18 unterhalb
des Vorsprungs 8 fortgesaugt und infolgedessen wird das
aktive Material 3 wirkungsvoll entfernt, und die Produktivität erhöht sich
merklich. Gemäß der tatsächlichen
Messungen, weil sich das aktive Material 3 in einem Zustand
befindet, in dem es ohne weiteres entfernt werden kann, kann das
Kern-Substrat 1 mit
einer hohen Geschwindigkeit von etwa 450 mm/Sek. bewegt werden.
Während
diesem Entfernungsschritt des aktiven Materials, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kern-Substrats 1 auf einen Wert festgelegt ist, langsamer
als 50 mm/Sek. und die Zeit verlängert
wird, die gebraucht wird, um das aktive Material 3 zu entfernen,
dann verringert sich nicht nur die Produktivität, sondern das Kern-Substrat 1 beginnt
zu reißen und
Löcher
-entsprechend Wurmlöchern – beginnen aufzutreten.
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Ferner,
bei dem Entfernungsschritt für
aktives Material, wird die Ultraschallvibrationsvorrichtung 17 eingerichtet
und betrieben, um eine Amplitude in einem Bereich von 25 bis 50 μm zu erzeugen. Wenn
die Amplitude geringer ist als dieser Bereich, verlängert sich
die Zeit, die für
das Entfernen des aktiven Materials 3 benötigt wird,
während,
wenn die Amplitude größer ist
als er vorstehend genannte Bereich, reißt – auch wenn sich die Entfernungseffizienz des
aktiven Materials 3 verbessert – das metallische Gerüst des Kernsubstrats 1 und
die mechanische Stärke
verschlechtert sich, und folglich verschlechtert sich die Stromsammelfunktion,
und ferner wird das aktive Material 3 aus Bereichen nahe
der ungeschützten
Abschnitte des Kernsubstrats 14 auch teilweise abgestreift,
was bedeutet, dass sich die Linearität der Grenzlinie zwischen dem
ungeschützten
Abschnitt des Kernsubstrats 13 und den anderen Bereichen
ebenfalls verschlechtert.
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Bei
dem Entfernungsschritt des aktiven Materials der Ausführungsform – auch wenn
die Anwendung von Ultraschallvibrationen für das Entfernen von aktivem
Material 3 verwendet wird – tritt keine Verschlechterung
in der Stärke
des Kern substrats 1 auf. Diese Wirkung wurde durch die
Auswertungsergebnisse von einem Zerreißprüfer bestätigt. Im Gegensatz dazu, in
Fällen,
in denen die Anwendung von Ultraschallvibrationen für das Entfernen
des aktiven Materials 3 genutzt wird, das in einem herkömmlichen
Kern-Substrat 1 imprägniert
ist, fällt
typischerweise die Stärke
des Kern-Substrats 1 um 50 bis 70%. Der Grund für diese
Beobachtung ist, dass bei den herkömmlichen Produktionsverfahren
ein Kern-Substrat 1,
imprägniert
mit einem aktiven Material 3, einer Press-Arbeit ausgesetzt
ist, vor der Anbringung von Ultraschallvibrationen auf die Bereiche, die
Stromabnehmer werden sollen, und folglich befindet sich das aktive
Material 3 in einem Zustand, in dem es extrem schwer zu
entfernen ist. Im Gegensatz dazu, in dieser Ausführungsform, wird das aktive Material 3,
das in den Vorsprüngen 8, 8 imprägniert ist,
welches nahezu keiner Press-Arbeit unterzogen wurde, entfernt, und
ferner werden die Ultraschallvibrationen nur auf die Oberseite der
hervorstehenden Vorsprünge 8, 8 angebracht
und diese weisen eine geringe Auswirkung auf die anderen Bereiche
auf, und folglich lässt
das Kern-Substrat 1 keine Verschlechterung hinsichtlich
der Stärke
zu.
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Als
nächstes
werden die vorstehend genannten ungeschützten Abschnitte des Kern-Substrats 13 leicht
komprimiert, durch die Verwendung einer Press-Walze (nicht in den
Figuren dargestellt), die sich von der in der 2A gezeigten
unterscheidet, um den Zustand zu ergeben, der in 1E gezeigt
ist, bei dem die ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats 13 in einer Höhe mit den
anderen Bereichen eingerichtet sind, die imprägniertes aktives Material 3 enthalten.
Schließlich,
durch das Schneiden entlang der drei Schneidelinien, die durch strichpunktierte
Linien in 1E gezeigt werden, werden vier
Batterie-Elektrodenplatten 19 erzielt,
die in 1F gezeigt werden. Jede dieser
Batterie-Elektrodenplatten 19 weist dieselbe Streifenform
auf, und habt eine Grenzlinie 19c entlang der Länge der
Elektrodenplatte zwischen einem mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitt 19a und einem Stromabnehmer 19b, von
dem das aktive Material 3 entfernt wurde.
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Gemäß tatsächlichen
Messungen, die ein Mikroskop verwenden, weist die Linearität der Grenzlinie 19c zwischen
dem mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitt 19a und dem Stromabnehmer 19b einer
Batterie-Elektrodenplatte 19, die durch die vorstehend
beschriebenen Schritte gebildet ist, einen geringen Fehler von nicht
mehr als 0,2 mm auf, während
eine Batterie-Elektrodenplatte 7, die durch ein herkömmliches
Verfahren produziert wurde, einen Fehler von bis zu 0,8 mm aufweist.
Der Grund für
diese Beobachtung ist, dass während
ein herkömmliches
Herstellungsverfahren einen Press-Schritt aufweist, der dem Imprägnieren
des aktiven Materials 3 folgt, in dem drei Press-Operationen
ausgeführt
werden, um eine vorbestimmte Imprägnier-Dichte zu erzielen, bei
dem Herstellungsverfahren dieser Ausführungsform nur ein einzelner
Press-Arbeitsschritt
zum Bilden der Vorsprünge 8, 8,
die in 1C gezeigt sind, auf dem Kern-Substrat 1 ausgeführt wird.
Folglich kann bei der Batterie-Elektrodenplatte 19,
die in der Ausführungsform
erzielt wird, der ungeschützte Abschnitt
des Kern-Substrats 13 gefaltet und dann komprimiert werden,
um den Stromabnehmer 19b zu erzeugen, und auf diese Weise
wird die mechanische Stärke
und die Dichte des Stromabnehmers 19b erhöht und ferner
wird auch die Stromsammel-Leistung erhöht.
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Ferner
wird bei der Batterie-Elektrodenplatte 19 die Veränderung
in der Imprägnierdichte
des mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitts 19a auf nicht mehr als 1,5% unterdrückt. Grund
dafür ist, dass
das aktive Material 3 in das ebene Kern-Substrat 1 vor
dem Press-Arbeiten imprägniert
wird. Im Gegensatz dazu wird bei einer Batterie-Elektrodenplatte 7,
die erzielt wird durch ein herkömmliches
Verfahren, ein Kern-Substrat 1, welches durch Press-Arbeit bearbeitet
wurde und Oberflächen-Unregelmäßigkeiten
einschließt,
mit dem aktiven Material 3 imprägniert, und so ist es unmöglich, einen
einheitlichen Grad an Imprägnierung
auf dem gesamten Substrat sicherzustellen, und der mit aktivem Material
imprägnierten
Abschnitt 7a zeigt eine Veränderung in der Imprägnierdichte
von zumindest 3,5%.
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4 zeigt
eine Nickel-Metallhydrid-Batterie, bei der eine Elektrodengruppe 51 – einschließlich Batterie-Elektrodenplatten 19p, 19q einer
positiven und einer negativen Elektrode, die durch das vorstehend
genannte Verfahren erzeugt wurden, welche spiralförmig mit
einem dazwischen angeordneten Separator 55 gewunden sind – im Inneren
eines zylindrischen Batteriegehäuses 52 untergebracht
ist. In dieser zylindrischen Batterie sind ein positiver Elektrodenanschlusspunkt 56 einer
Dichtungsplatte 57 und die positive Elektrodenplatte 19p über eine
Leitung elektrisch verbunden, und das Batteriegehäuse 52,
welches als eine negati ve Elektrode dient, und die negative Elektrodenplatte 19q sind über eine
Leitung elektrisch verbunden. Das Innere des Batteriegehäuses 52 ist
mit einem Elektrolyt gefüllt.
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5A bis 5G sind
perspektivische Ansichten, welche die Sequenz der Produktionsschritte bei
einem Verfahren zum Herstellen einer Batterieelektrodenplatte gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. Die vorstehend genannte erste
Ausführungsform
beschrieb ein Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte 19 zum
Bilden einer spiralförmig
gewundenen Elektrodengruppe zur Verwendung in einer zylindrischen
Batterie, während
sich diese zweite Ausführungsform
auf ein Verfahren zum Herstellen von Batterie-Elektrodenplatten
zum Bilden einer laminierten Elektrodengruppe zur Verwendung in
einer prismatischen Batterie bezieht. In 5A bis 5G sind diese
Komponenten, die identisch oder äquivalent sind
zu denen in der 1A bis 1F gezeigten, mit
denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Zuerst
wird ein Kern-Substrat 1 als Ganzes, gebildet aus einem
recheckigen oder streifenförmig geformten
Stück aus
geschäumten
Metall einer vorbestimmten Größe, wie
in 5A gezeigt, mit einem aktiven Material 3 imprägniert,
wie in 5B gezeigt. In diesem Fall wird
das aktive Material 3 imprägniert in einem vollständig flachen
Kern-Substrat 1 vor der Press-Arbeit, und wird so imprägniert mit
einer einheitlichen Dichte des ganzen Kern-Substrats 1,
und ferner – weil
die Oberfläche
des Kern-Substrats 1 nicht unregelmäßig ist, nämlich keine Höhenunterschiede
bestehen, wird das aktive Material 3 innerhalb des Substrats
gehalten ohne zu fließen
und trocknet folglich mit einer beibehaltenen einheitlichen Imprägnierungsdichte.
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Als
nächstes,
wie in 5C gezeigt, wird die gesamte
Oberfläche
des Kern-Substrats 1 – die mit dem
aktiven Material 3 einheitlich imprägniert ist, mit der Ausnahme
von den Abschnitten, welche in den folgenden Schritten ungeschützte Abschnitte
des Kern-Substrats bilden – der
Press-Arbeit ausgesetzt, und die Dicke des Substrats wird komprimiert
auf etwa die Hälfte,
und die Abschnitte, welche in den folgenden Schritten ungeschützte Abschnitte
des Kern-Substrats bilden, werden als zwei parallele, schienenförmige Vorsprünge 20, 20 belassen.
Bei diesem Press-Schritt wird eine Streifenwalzen-Pressvorrichtung
(nicht in den Abbildungen gezeigt) derselben Grundkonstruktion wie
die Streifenwalzen-Pressvorrichtung 9,
die in 2A gezeigt ist, verwendet, und
schließt
eine Arbeits-Presswalze mit ringförmigen Schlitzen ein, die an
Positionen entsprechend den Vorsprüngen 20, 20 vorgesehen
sind, die in 5C gezeigt sind.
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Darauf
folgend, in einem Entfernungsschritt des aktiven Materials, wird
das aktive Material 3, das innerhalb der zwei Vorsprünge 20, 20 imprägniert ist, entfernt,
um zwei ungeschützte
Abschnitte des Kern-Substrats 21, 21 zu bilden.
In diesem Entfernungsschritt des aktiven Materials wird eine Entfernungsvorrichtung
für aktives
Material (nicht in den Figuren gezeigt) verwendet, welche eine nahezu
identische Konstruktion aufweist, wie die der Entfernungsvorrichtung
für aktives
Material 14 einschließlich
einer Ultraschallvibrationsvorrichtung 17, die in 3A und 3B gezeigt
ist, und das ausgeführte Verfahren
ist identisch mit dem für
die erste Ausführungsform
beschriebene.
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Die
ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats 21, 21 werden dann
durch die Verwendung einer Presswalze (nicht in den Figuren gezeigt)
leicht komprimiert, in einer entsprechenden Weise wie in der ersten
Ausführungsform,
um einen Zustand zu erzielen, in dem sich die ungeschützten Abschnitte
des Kern-Substrats 21, 21 in
einer Höhe befinden
mit den anderen Bereichen, die aktives Material enthalten. Folglich,
wie in 5D gezeigt, werden die vorstehend
genannten ungeschützten
Abschnitte des Kern-Substrats 21, 21 weiter komprimiert
durch die Verwendung der Press-Walze, so dass sich die oberen Oberflächen von
diesen in einem tieferen Niveau befinden als die Bereiche, die aktives
Material 3 enthalten. Als nächstes wird ein streifenförmig geformtes
Blei, nämlich
ein Bleigürtel 22,
mit einer Liniennaht an jeden der ungeschützten Abschnitte des Kern-Substrats 21, 21 geschweißt. Schließlich, durch
Schneiden oder Stanzen entlang jeder der Schneidelinien, gezeigt
durch die strichpunktierten Linien in 5F, wird
eine Mehrzahl von Batterie-Elektrodenplatten 23 erzielt,
wie in 5G gezeigt. Jede dieser Batterie-Elektrodenplatten 23 sind
von derselben Form und schließen
einen mit aktivem Material imprägnierten
Abschnitt 23a ein, einen Stromabnehmer 23b, von
dem das aktive Material 3 entfernt wurde, und eine Bleiplatte 23c,
die an dem Stromabnehmer 23b befestigt ist.
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Dieses
Verfahren zum Herstellen einer Batterie-Elektrodenplatte 23 schließt im Wesentlichen dieselben
Schritte ein wie die erste Ausführungsform, und
ist so in der Lage, entsprechende Wirkungen zu den vorstehend für die erste
Ausführungsform
beschriebenen zu erzielen, und so werden Batterie-Elektrodenplatten 23 mit
hoher Qualität
zur Verwendung in einer prismatischen Batterie mit hoher Produktivität hergestellt.
Ferner, anstelle des Schritts zum Schweißen des Bleigürtels 22,
könnte
das mit aktivem Material imprägnierte
Kern-Substrat 1 ohne einen geschweißten Bleigürtel 22 auch in zwei
geteilt werden, durch das Schneiden entlang der Schneidelinie, die
in der Mitte von 5F gezeigt ist, der ungeschützte Abschnitt
des Kern-Substrats 21 wird dann umgefaltet und komprimiert,
um einen Stromabnehmer zu bilden, und das Substrat wird dann in einzelne
Batterie-Elektrodenplatten geteilt. Der vorstehend genannte Verfahren
erhöht
die mechanische Stärke
und die Dichte des Stromabnehmers, und erhöht auch die Stromabnehmer-Leistung
und ermöglicht
folglich die Bildung eines stabilen Blei-Teils mit derselben hohen
Qualität
wie die Bleiplatte 23c, die durch das Schneiden des Bleigürtels 22 bereitgestellt wird.
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6 zeigt
eine Nickel-Metallhydrid-Batterie, bei der eine Elektrodengruppe 53 – einschließlich Batterie-Elektrodenplatten 23p, 23q einer
positiven Elektrode und einer negativen Elektrode, erzeugt durch
das vorstehend genannte Verfahren, abwechselnd laminiert, mit einem
dazwischen eingerichteten Separator 58 – im Inneren eines prismatischen
Batteriegehäuses 54 untergebracht
ist. In dieser prismatischen Batterie sind ein positiver Elektroden-Anschlusspunkt 60 einer
Dichtungsplatte 59 und die positive Elektrodenplatte 23p elektrisch
verbunden über eine
Leitung, und das Batteriegehäuse 54,
welches als eine negative Elektrode fungiert, und die negative Elektrodenplatte 23q sind über eine
Leitung elektrisch verbunden. Das Innere des Batteriegehäuses 54 ist
mit einem Elektrolyt gefüllt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Batterie-Elektrodenplatte erzielt, bei der es
keine Unterschiede in der Imprägnierdichte
des aktiven Materials gibt, die Grenzlinie zwischen dem mit aktivem Material
imprägnierten
Abschnitt und dem Stromabnehmer eine wahre gerade Linie darstellt,
der Restanteil des aktiven Materials in dem Stromabnehmer gering
ist und der gesamte Stromabnehmer eine vorbestimmte Breite aufweist.
Folglich ist die vorliegende Erfindung sehr nützlich für das Produzieren einer Batterie
mit einer hohen Effizienz, mit sehr guten Schnellentladeeigenschaften.