JP2002063891A - キャストオンストラップ溶接装置及びキャストオンストラップ溶接方法 - Google Patents
キャストオンストラップ溶接装置及びキャストオンストラップ溶接方法Info
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Abstract
状態を得ることができるキャストオンストラップ溶接装
置及び該溶接方法を提供する。 【解決手段】 キャストオンストラップ金型6の下部に
超音波振動子11を取り付け、キャストオンストラップ
溶接時に金型6に超音波を照射することにより、溝部5
内の溶融鉛のガスの脱泡や極板群3の耳部4の酸化物層
や油膜の破壊・分散を短時間に行うことができ、ボイド
等の欠陥が減少する。
Description
ャストオンストラップ溶接装置及びキャストオンストラ
ップ溶接方法に関する。
極板及び負極板をセパレータを介して積層し、同一極性
の極板の耳部をストラップに溶接して集電する構造が採
られている。極板の耳部とストラップとを溶接する方法
には、既に形成されたストラップに極板の各耳部を一つ
ずつ熱溶接するバーナー溶接と、ストラップとなる溶融
金属内に極板の耳部を一括挿入してストラップが鋳造形
成される際にストラップと極板の耳部とが溶接されるキ
ャストオンストラップ溶接方法とがある。
つずつ溶接していくバーナー溶接より、一括して耳部の
溶接が可能なキャストオンストラップ溶接の方が工程数
が少ないので、生産性が良いといわれている。しかし、
耳部及びストラップ間の溶接状態が不良であると、接合
部分のわずかな隙間から電解液が侵入して接合部分を腐
蝕させ最終的に極板群の耳部がストラップから離脱す
る、という問題を生ずる。
ストラップ溶接に適した合金組成を使用したり、フラッ
クスを極板耳部溶接面に付着したり、又は、溶融金属温
度分布に応じて極板耳部の間隔を変える(特開平第6―
196146号公報)等の工夫により耳部・ストラップ
間の溶接状態の改善が提案されてきた。
の改善技術を用いても、耳部・ストラップ間の溶接面に
生じる酸化物層の多くを取り除くことは困難なので、キ
ャストオンストラップ溶接においてボイドの発生を避け
ることは難しい、という問題がある。また、上記の改善
技術を用いても、耳部に残留する油膜をほぼ完全に除去
するためには作業時間を要する。
にすることなく、良好な溶接状態を得ることができるキ
ャストオンストラップ溶接装置及び該溶接方法を提供す
ることを課題とする。
に、本発明の第1の態様は、蓄電池極板群の耳部をスト
ラップとなる溶融金属内に挿入して前記耳部と前記スト
ラップとを溶接するためのキャストオンストラップ金型
を備えたキャストオンストラップ溶接装置において、前
記金型に超音波を発生する超音波振動子を取り付けたこ
とを特徴とする。
の第2の態様は、蓄電池極板群の耳部をストラップとな
る溶融金属内に挿入して前記耳部と前記ストラップとを
溶接するキャストオンストラップ溶接方法であって、超
音波を前記溶融金属に加えながら前記耳部と前記ストラ
ップとを溶接する超音波溶接ステップを含むことを特徴
とする。
入された耳部に超音波振動が加えられるので、キャビテ
ーション効果により酸化物層や油膜の破壊・分散が生ず
ると共に、振動により溶融金属中の気泡の脱泡が促進さ
れる。本発明によれば、酸化物層や油膜の破壊・分散が
生ずるので、耳部とストラップとに良好な溶接状態を得
ることができると共に、溶融金属中の脱泡が促進される
ので、ボイドによる欠陥を極端に減少させることができ
る。
オンストラップ溶接装置及びキャストオンストラップ溶
接方法の実施の形態について説明する。
(窪み)を有するキャストオンストラップ金型を対象と
して、超音波を発生する超音波振動子を取り付けた。こ
れにより、溶接時に超音波振動子を駆動させ、溶融金属
と極板耳部とが挿入された溶接部に超音波を照射するこ
とで、キャビテーション効果によって酸化物層や油膜の
破壊と分散が生じ良好な溶接面が得られると共に、溶融
金属中の気泡が振動することで脱泡が促進され、ボイド
などの欠陥が減少する。その際、溶融金属が流れ落ちな
いために、溝部は金型上面になければならない。
型上部の溶融金属に超音波が効果的にかかるようにす
る。メンテナンス作業の効率が悪い場合や、金型下部の
空間が無いなどの問題が生じる場合には、金型側面に超
音波振動子を取り付けるようにしてもよい。このとき、
溶融金属を流し込む溝部は、超音波振動子を取り付ける
面とその面と対抗する面の中央から外れるようにし、溶
接部が超音波の振幅ゼロの位置に重ならないようにす
る。
音波振動子が高温になり破損する場合には、超音波振動
子と金型との間にはホーン(horn、金型に取り付け
たり、金型そのものの付き出した片持ちの棒又はブロッ
ク)を挟むことにより超音波振動子の破損を防止するこ
とができる。また、ホーンを挟むことにより、溶接部に
あてる超音波も強くする効果も得られる。
動子を取り付ける面とその面と対向する面の、金型両端
で超音波の振幅が最大になるように寸法を設定する。す
なわち、金型両端間の長さが超音波の波長の1/2の整
数倍になるようにする。
融金属の供給方法の違いによって杓式とオーバーフロー
式がある。オーバーフロー式では溶融金属供給口が金型
と接するのが普通であるが、そのような構造では超音波
を加えたときに溶融金属供給口と金型とが干渉し超音波
が溶接部に効果的にあたらない。これを避けるために、
オーバーフロー式を採用する場合には金型と溶融金属供
給口とを0.05mm以上3mm未満の距離だけ離間さ
せる。
伝わりやすくする必要があるので、ヒータを金型に内蔵
した状態で超音波をあててキャストオンストラップ溶接
を行うことは避けることが好ましい。金型の加熱は脱着
可能なヒータで行い、溶接直前にヒータを金型から外し
た後、超音波を溶融金属に照射しながら溶接する。
ロー式キャストオンストラップ溶接装置に適用した実施
例について具体的に説明する。
プ金型(以下、金型という。)6にロッド状のホーン9
を取り付け、このホーン9に超音波振動子11を取り付
けた。金型6の縦方向の長さを、超音波振動子11が発
生する超音波波長λの1/2λの整数倍である11cm
とした。この金型6の中央の5.5cmの位置をボルト
締めでベースが床面に固定された架台8に固定した。金
型6の架台8側上部には、溶融金属を流し込む溝部5が
形成されている。また、金型6を加熱し溝部5に流し込
まれた溶融金属を溶融状態に維持するためのヒータ12
をクランプで金型6の側面に固定した。金型6の横側に
は、後述する所定距離Aだけ離間させて溶融金属を溝部
5に供給するための溶融金属供給口7を定置し、オーバ
ーフロー式によるキャストオンストラップ溶接可能なキ
ャストオンストラップ溶接装置10を構成した。
0枚のセパレータを介して積層して極板群3を作製し
た。この極板群3を、金型6上部に配置され極板群3を
固定(把持)可能なホルダ2で固定した。このホルダ2
は、リニアモータ1により上下動可能とされており、溝
部5の上部側に極板群3の耳部4が位置するように極板
群3把持部が形成されている。
加熱した後、ヒータ12を金型6から取り外した。更
に、金型6の溝部5内に450゜Cの溶融金属としての
溶融鉛を溶融金属供給口7から注入して、3秒経過後に
0.4秒間超音波振動子11から超音波を溶融鉛に照射
した。超音波を照射している間に、溶融鉛内に電極群3
の負極板の耳部4を4mm挿入し、溶融鉛を凝固させて
ストラップを鋳造成形すると同時にストラップに耳部4
を溶接した。
6と溶融金属供給口7との間隔Aを、0.01mm、
0.02mm、0.05mm、0.1mm、1mm、3
mm、5mmの7種類にそれぞれ設定してオーバーフロ
ー式キャストオンストラップ溶接の可否について試験を
行い、溶接可能な場合には、耳部4とストラップとの接
合部分の断面観察を行ってボイドの発生状況を調べた。
また、上記実施例において、金型6と溶融金属供給口7
とが接するように配置し(間隔A=0mm)、超音波を
照射せずにキャストオンストラップ溶接を行った後、耳
部4とストラップとの接合部分の断面観察を行いボイド
の発生状況を調べた。
の間隔Aが0.05mm、0.1mm、及び1mmの場
合には、オーバーフロー式キャストオンストラップ溶接
が成功し、耳部4とストラップとの接合部分にボイドは
まったく観察されなかった。間隔Aが0.01mm及び
0.02mmの場合には、オーバーフロー式キャストオ
ンストラップ溶接は可能であったが、超音波照射時に金
型6と溶融金属供給口7とが接触して大きな振動が発生
し、耳部4とストラップとの接合部分の観察ではボイド
がそれぞれ3つずつ認められた。間隔Aが3mm、5m
mの場合には、溶融鉛が金型6と溶融金属供給口7との
間に落ちてしまい、オーバーフロー式キャストオンスト
ラップ溶接は不能であった。従って、オーバーフロー式
キャストオンストラップ溶接では、金型6と溶融金属供
給口7との間隔Aは、0.05mm以上3mm未満とす
る必要があることが判明した。
るように配置し超音波を照射せずにキャストオンストラ
ップ溶接を行った場合(従来の方法を採った場合)に
は、耳部4とストラップとの接合部分の断面にボイドが
3つ観察された。従って、超音波振動子11により超音
波を照射している間に、溶融鉛内に電極群3の負極板の
耳部4を挿入し、溶融鉛を凝固させてストラップを鋳造
成形しストラップに耳部4を溶接する実施例のキャスト
オンストラップ溶接方法により、生産速度を犠牲にする
ことなく、良好な溶接状態を得ることができることが確
認できた。
融金属及び溶融金属内に挿入された耳部に超音波振動が
加えられ、キャビテーション効果により酸化物層や油膜
の破壊・分散が生ずるので、耳部とストラップとに良好
な溶接状態を得ることができると共に、振動により溶融
金属中の脱泡が促進されるので、ボイドによる欠陥を極
端に減少させることができる、という効果を得ることが
できる。
オンストラップ溶接装置の側面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 蓄電池極板群の耳部をストラップとなる
溶融金属内に挿入して前記耳部と前記ストラップとを溶
接するためのキャストオンストラップ金型を備えたキャ
ストオンストラップ溶接装置において、前記金型に超音
波を発生する超音波振動子を取り付けたことを特徴とす
るキャストオンストラップ溶接装置。 - 【請求項2】 前記金型上部の溶融金属に超音波振動が
加わるように、前記超音波振動子を前記金型下部に取り
付けたことを特徴とする請求項1に記載のキャストオン
ストラップ溶接装置。 - 【請求項3】 前記超音波振動子は前記金型にホーンを
介して取り付けられたことを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載のキャストオンストラップ溶接装置。 - 【請求項4】 前記金型の長さは、前記超音波振動子が
発生する超音波の波長の1/2の整数倍であることを特
徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の
キャストオンストラップ溶接装置。 - 【請求項5】 前記金型とこの金型に溶融金属をオーバ
ーフローさせて供給するための溶融金属供給口との間が
所定間隔離間していることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれか1項に記載のキャストオンストラップ
溶接装置。 - 【請求項6】 前記所定間隔が0.05mm以上3mm
未満であることを特徴とする請求項5に記載のキャスト
オンストラップ溶接装置。 - 【請求項7】 前記金型を加熱するヒータを更に備え、
該ヒータが前記金型に着脱可能であることを特徴とする
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のキャスト
オンストラップ溶接装置。 - 【請求項8】 蓄電池極板群の耳部をストラップとなる
溶融金属内に挿入して前記耳部と前記ストラップとを溶
接するキャストオンストラップ溶接方法であって、超音
波を前記溶融金属に加えながら前記耳部と前記ストラッ
プとを溶接する超音波溶接ステップを含むことを特徴と
するキャストオンストラップ溶接方法。 - 【請求項9】 前記超音波溶接ステップの前に、ヒータ
で前記金型を加熱し、前記耳部を前記溶融金属内に挿入
する直前に前記ヒータを前記金型から外すことを特徴と
する請求項8に記載のキャストオンストラップ溶接方
法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102059453A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-05-18 | 哈尔滨工业大学 | 超声波非接触式辅助激光焊接的方法 |
CN104084565A (zh) * | 2014-07-05 | 2014-10-08 | 福建省建阳亚亨机械制造有限公司 | 蓄电池极群铸焊自动控制装置 |
KR102335826B1 (ko) * | 2021-04-23 | 2021-12-06 | (주)제이엔엘테크 | 배터리 셀 주조기 및 주조방법 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5034732B1 (ja) * | 1969-11-12 | 1975-11-11 | ||
JPS55104072A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | Highly reliable lead storage battery |
JPS6049559A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池極板群の製造方法 |
JPS61142664A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 蓄電池極板群のストラツプ製造方法 |
JPH05217572A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池の製造方法 |
JPH06196146A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 蓄電池用極板群のキャストオンストラップ溶接方法 |
JPH06223809A (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池極板群の溶接方法およびその装置 |
JPH0817421A (ja) * | 1994-07-04 | 1996-01-19 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池用極板群の製造方法 |
JPH09164469A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用極板群の耳群接続用ストラップ鋳造用鋳型並びにストラップ鋳造法 |
JPH10662A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 射出成形方法 |
JPH11176416A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-07-02 | Acumuladores Mexicanos Sa De Cv | 鉛−酸電池用の細孔なしキャスト・オン・ストラップ継手の製法 |
-
2000
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5034732B1 (ja) * | 1969-11-12 | 1975-11-11 | ||
JPS55104072A (en) * | 1979-02-06 | 1980-08-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | Highly reliable lead storage battery |
JPS6049559A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池極板群の製造方法 |
JPS61142664A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | 蓄電池極板群のストラツプ製造方法 |
JPH05217572A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | 鉛蓄電池の製造方法 |
JPH06196146A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 蓄電池用極板群のキャストオンストラップ溶接方法 |
JPH06223809A (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池極板群の溶接方法およびその装置 |
JPH0817421A (ja) * | 1994-07-04 | 1996-01-19 | Yuasa Corp | 鉛蓄電池用極板群の製造方法 |
JPH09164469A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用極板群の耳群接続用ストラップ鋳造用鋳型並びにストラップ鋳造法 |
JPH10662A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 射出成形方法 |
JPH11176416A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-07-02 | Acumuladores Mexicanos Sa De Cv | 鉛−酸電池用の細孔なしキャスト・オン・ストラップ継手の製法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102059453A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-05-18 | 哈尔滨工业大学 | 超声波非接触式辅助激光焊接的方法 |
CN104084565A (zh) * | 2014-07-05 | 2014-10-08 | 福建省建阳亚亨机械制造有限公司 | 蓄电池极群铸焊自动控制装置 |
KR102335826B1 (ko) * | 2021-04-23 | 2021-12-06 | (주)제이엔엘테크 | 배터리 셀 주조기 및 주조방법 |
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