JP2002042776A - 負極ストラップ形成用金型及びそれを用いた極板群の製造方法 - Google Patents

負極ストラップ形成用金型及びそれを用いた極板群の製造方法

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JP2002042776A
JP2002042776A JP2000228189A JP2000228189A JP2002042776A JP 2002042776 A JP2002042776 A JP 2002042776A JP 2000228189 A JP2000228189 A JP 2000228189A JP 2000228189 A JP2000228189 A JP 2000228189A JP 2002042776 A JP2002042776 A JP 2002042776A
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negative electrode
electrode plate
strap
forming
laminate
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Katsura Mitani
桂 三谷
Shigetaka Kitamori
茂孝 北森
Masatoshi Miyatsuka
正敏 宮塚
Shinji Fujita
伸二 藤田
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Resonac Corp
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Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】積層体の両側面に位置する2枚の負極板3の耳
部7を折り曲げることなしにキャストン溶接を行い、ス
トラップを形成して極板群を製造する。 【解決手段】負極ストラップ形成用金型4の上面部分
に、一対の耳部ガイド8を設け、該耳部ガイド8の間隔は
上方向ほど広くする。そして、正極板1、負極板3及びリ
テーナ2を積層して積層体を作製する。前記積層体の両
側面に位置する負極板3の耳部7を、前記耳部ガイド8に
沿って下方向にすべらせながら移動させて、前記負極ス
トラップ形成用金型4の凹部6に挿入し、前記負極板3の
耳部7をキャストン溶接してストラップを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】小形制御弁式鉛蓄電池は安価で信頼性が
高いという特徴を有するため、無停電電源装置や自動車
用バッテリーなどに広く使用されている。
【0003】最近、これらに用いられる小形制御弁式鉛
蓄電池は高容量であり、且つ、急速放電特性の優れたも
のが強く要求されている。小形制御弁式鉛蓄電池を高容
量化し、急速放電特性を向上させるにはリテーナを薄く
するとともに、使用する正極板及び負極板の枚数を増や
す手法が有効である。
【0004】一般に鉛蓄電池は、急速放電特性を向上さ
せるためには、極板群の両側面を負極板とし、正極板に
比べて負極板を1枚多く使用するように積層した状態
で、それぞれを溶接してストラップを形成し、極板群を
作製する手法が用いられている。なお、小形制御弁式鉛
蓄電池の外形寸法は規格化されているため、正極板又は
負極板の溶接部分であるストラップも限られた寸法内に
する必要がある。
【0005】そこで、従来は図4に示す手法で極板群を
作製していた。すなわち、正極板1及び負極板3の耳部7
をブラッシングして表面の汚れを除いた後、リテーナ2
を介して積層して積層体を作製する。なお、前記した負
極板の枚数は正極板の枚数よりも1枚多い構成で積層し
て積層体を作製しているため、該積層体の両側面には負
極板3が配置されている。
【0006】しかしながら、正極板1及び負極板3の枚数
が増えることによって、前記積層体の両側面に位置する
負極板3の耳部7のキャストン溶接が難しくなってきてい
る。
【0007】そこで、従来は図3に示すように、前記積
層体の両側面に位置する2枚の負極板3の耳部7のみを、
あらかじめ内側方向に折り曲げた後、それぞれの耳部7
にフラックスを塗着して表面の酸化物を除去する。そし
て、前記積層体を倒立させてキャストン溶接してストラ
ップを形成した後、離型して極板群を作製する手法が用
いられていた。
【0008】作製した極板群は従来からの手法で電槽に
挿入し、前記極板群間を溶接して直列接続し、蓋を電槽
に溶着する。そして、前記極板群の一方の端に正極用端
子を、前記極板群の他方の端に負極用端子を溶接して形
成した後、樹脂で前記正極用端子及び負極用端子の周囲
を封口し、希硫酸電解液を注液し、電槽化成をして小形
制御弁式鉛蓄電池を作製していた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活物質
が塗着されている前記積層体の両側面に位置する2枚の
負極板3の耳部7を内側に折り曲げることによって、正極
板1と負極板3とが内部短絡を起こしたり、負極板3に塗
着してある活物質の一部が脱落したり、キャストン溶接
時に溶接不良となるなどの問題点が認められた。
【0010】また、積層体の両側面に位置する2枚の負
極板3の耳部7のみを、あらかじめ適当な角度範囲になる
ように内側に折り曲げておき、キャストン溶接が終了す
るまでその状態を保持しておくという工程自体が、極め
て煩わしいものであった。
【0011】本発明の目的は、積層体の両側面に位置す
る2枚の負極板の耳部を折り曲げることなしにキャスト
ン溶接を行い、ストラップを形成して極板群を製造する
ことである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、第一の発明は、正極板、負極板及びリテーナを
積層して積層体を作製し、負極ストラップ形成用金型の
凹部に鉛合金製の溶湯を満たし、前記積層体の前記負極
板の耳部を前記凹部に挿入し、溶接してストラップを形
成して極板群を作製する前記負極ストラップ形成用金型
において、該負極ストラップ形成用金型には、その上面
部分に一対の耳部ガイドを設けていることを特徴とし、
第二の発明は、前記一対の耳部ガイドの間隔は、上方向
ほど広くなっていることを特徴としている。
【0013】第三の発明は、正極板、負極板及びリテー
ナを積層して積層体を作製し、負極ストラップ形成用金
型の凹部に鉛合金製の溶湯を満たし、前記積層体の前記
負極板の耳部を前記凹部に挿入し、該耳部を溶接してス
トラップを形成する極板群の製造方法において、前記負
極ストラップ形成用金型には、その上面部分に一対の耳
部ガイドを設けており、該耳部ガイドの間隔は上方向ほ
ど広くなっており、前記積層体の両側面には負極板が存
在し、該負極板の耳部を、前記耳部ガイドに沿ってすべ
らせながら下方向に移動させて前記凹部に挿入して溶接
してストラップを形成することを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】正極板及び負極板として、従来か
ら使用しているものを用いた。なお、正極板の寸法はw4
0mm × l70mm × t3mmであり、負極板の寸法はw40mm ×
l70mm × t2mmである。これらの正極板を3枚、負極板
を4枚それぞれ用い、後述する2種類の手法で前記耳部
7をキャストン溶接し、ストラップを形成して極板群を
作製した。なお、キャストン溶接状況の良否は、目視に
よる観察で判断した。
【0015】作製した6個の極板群を、従来の手法で電
槽に挿入し、前記極板群間を溶接して直列接続し、蓋を
電槽に溶着し、正極用及び負極用の端子を前記極板群の
極柱に溶接した後、樹脂で前記端子の周囲を封口する。
そして、希硫酸電解液を注液し、電槽化成をして7Ah-12
Vの小形制御弁式鉛蓄電池を作製した。
【0016】上記した小形制御弁式鉛蓄電池を1CA(7
A)、25℃で放電して初期の放電時間を測定した。そし
て、再び満充電にした後、30日間放置した後に端子電
圧を測定して、作製した小形制御弁式鉛蓄電池が内部短
絡しているか否かを判断した。
【0017】
【実施例】本発明の一実施例をより詳細に説明する。
【0018】(比較例)比較例として従来から使用して
いた極板群の製造方法を図3、4を用いて詳細に説明す
る。
【0019】従来は図4に示す手法で極板群を作製して
いた。すなわち、正極板1及び負極板3の耳部7をブラッ
シングして表面の汚れを除いた後、正極板1が3枚と、
負極板3が4枚とを厚さが1mmのガラス繊維製のリテーナ
2を介してリテーナを介して積層して積層体を作製す
る。
【0020】そして、前記積層体の両側面に位置する2
枚の負極板3の耳部7のみを、あらかじめ内側に折り曲げ
た後、それぞれの耳部7にフラックスを塗着して、その
表面の酸化物を除去する。
【0021】一方、あらかじめ約300℃に加熱した金
型の凹部に、杓を用いて、約450℃に加熱した鉛合金
の溶湯を満たしておく。そして、前記した積層体を倒立
させた状態で、前記正極板の耳部を前記凹部6に挿入し
てキャストン溶接してストラップを形成し、冷却・離型
した(図なし)。
【0022】次に、同様の手法で負極板3の耳部7をキャ
ストン溶接してストラップを形成した(図3)。すなわ
ち、あらかじめ約300℃に加熱した負極ストラップ形
成用金型4の凹部6に、杓10を用いて、約450℃に加熱
した鉛合金5の溶湯を満たしておく。そして、前記した
積層体を倒立させた状態で、負極板3の耳部7を前記凹部
6に挿入してキャストン溶接してストラップを形成し、
冷却・離型して極板群とした。その他の小形制御弁式鉛
蓄電池の作製方法や試験方法等は、上記したものであ
る。
【0023】(実施例1)本発明の一実施例を、図1、
2を用いて詳細に説明する。すなわち、図2に示すよう
に正極板1及び負極板3の耳部をブラッシングして表面の
汚れを除いた後、正極板1が3枚と、負極板3が4枚とを
厚さが1mmのガラス繊維製のリテーナ2を介して積層して
積層体を作製する。
【0024】そして、それぞれの耳部7に還元性溶液で
あるフラックスを塗着して表面の酸化物を除去する。
【0025】正極板1のキャストン溶接は、上記した比
較例と全く同様である。すなわち、あらかじめ約300
℃に加熱した金型の凹部に、杓を用いて、約450℃に
加熱した鉛合金5の溶湯を満たしておく。そして、前記
した積層体を倒立させた状態で、前記耳部7を前記凹部6
に挿入して正極板1の耳部7をキャストン溶接してストラ
ップを形成し、冷却・離型した(図なし)。
【0026】図1に示すように、本発明では上面部分に
耳部ガイド8を設けた負極ストラップ形成用金型4を用い
て積層体の負極板3の耳部7をキャストン溶接した。な
お、前記耳部ガイド8の間隔は、上方向ほど広くなって
いる。
【0027】あらかじめ約300℃に加熱した負極スト
ラップ形成用金型4の凹部6に、杓10を用いて、約450
℃に加熱した鉛合金5の溶湯を満たしておく。そして、
前記した積層体を倒立させた状態で、積層体を下方向へ
移動させることにより、前記積層体の両側面に位置する
負極板3の耳部7を耳部ガイド8にそって滑らせながら、
キャストン溶接してストラップを形成し(図1)、冷却
・離型して極板群とした。
【0028】前述したように、本発明を用いると前記積
層体の両側面に位置する負極板3の耳部を、内側に折り
曲げない状態でもキャストン溶接することができる。そ
の他の小形制御弁式鉛蓄電池の作製方法や試験方法等
は、上記したものである。
【0029】上記した2種類の手法で作製した極板群を
用いた小形制御弁式鉛蓄電池を、それぞれ各100個作
製し、内部短絡及び溶接不良の状況を測定した結果を表
1に示す。本発明を用いることにより、従来品に対して
内部短絡や溶接不良を減少させることができる。
【0030】なお、従来の負極板3の耳部7を内側に折り
曲げる手法を用いた場合には、曲げ角度にバラツキが生
じることや、時間の経過とともに曲げ角度に戻りが生ず
るなど、その角度が経時的に変化する。
【0031】したがって、キャストン溶接時にその曲げ
角度を矯正する必要となる場合もあり、煩わしいもので
あった。一方、本発明を用いると、負極板3の耳部7を内
側に折り曲げる工程が不要となるため、溶接工程にかか
る時間を従来に比べて約5%短縮することができた。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】上述したように、本発明を用いると溶接
時に負極板の耳部を内側に折り曲げる工程が不要となる
とともに、内部短絡や溶接不良が起こりにくい鉛蓄電池
を提供できるため優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を用いた溶接工程の要部である。
【図2】本発明の極板群溶接工程の概略図である。
【図3】従来の溶接工程の要部である。
【図4】従来の極板群溶接工程の概略図である。
【符号の説明】
1:正極板、2:リテーナ、3:負極板、4:負極スト
ラップ形成用金型、5:鉛合金、6:凹部、7:耳部、
8:耳部ガイド、10:杓
フロントページの続き (72)発明者 藤田 伸二 東京都中央区日本橋本町2丁目8番7号 新神戸電機株式会社内 Fターム(参考) 5H022 AA01 BB14 BB30 CC15 CC19 CC23 KK03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正極板、負極板及びリテーナを積層して積
    層体を作製し、負極ストラップ形成用金型の凹部に鉛合
    金製の溶湯を満たし、前記積層体の前記負極板の耳部を
    前記凹部に挿入し、溶接してストラップを形成して極板
    群を作製する前記負極ストラップ形成用金型において、
    該負極ストラップ形成用金型には、その上面部分に一対
    の耳部ガイドを設けていることを特徴とする負極ストラ
    ップ形成用金型。
  2. 【請求項2】前記一対の耳部ガイドの間隔は、上方向ほ
    ど広くなっていることを特徴とする請求項1記載の負極
    ストラップ形成用金型。
  3. 【請求項3】正極板、負極板及びリテーナを積層して積
    層体を作製し、負極ストラップ形成用金型の凹部に鉛合
    金製の溶湯を満たし、前記積層体の前記負極板の耳部を
    前記凹部に挿入し、該耳部を溶接してストラップを形成
    する極板群の製造方法において、前記負極ストラップ形
    成用金型には、その上面部分に一対の耳部ガイドを設け
    ており、該耳部ガイドの間隔は上方向ほど広くなってお
    り、前記積層体の両側面には負極板が存在し、該負極板
    の耳部を、前記耳部ガイドに沿ってすべらせながら下方
    向に移動させて前記凹部に挿入して溶接してストラップ
    を形成することを特徴とする極板群の製造方法。
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