JP2009026463A - Manufacturing method of electrode plate group for mono block type lead acid storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モノブロック式鉛蓄電池用の極板群の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing an electrode plate group for a monoblock lead-acid battery.
モノブロック式鉛蓄電池は、複数個の極板群が直列に接続されている構造をしており、通常、12V又は24Vの高い電圧を得ることができるという特徴を有するために、自動車用バッテリをはじめとして、電気自動車用、直流電源装置用、ポータブル機器用などにおいて幅広く採用されている。 A monoblock type lead-acid battery has a structure in which a plurality of electrode plate groups are connected in series, and usually has a characteristic that a high voltage of 12V or 24V can be obtained. First, it is widely used in electric vehicles, DC power supply devices, portable devices, and so on.
これらのモノブロック式鉛蓄電池には、直流電源装置やポータブル機器などの用途として、略直方体形状をした電槽13を用い、上面の蓋12の一方の端部に正極端子14と負極端子15とを有する構造のものがある(例えば、図2(a)においては、正極端子14と負極端子15とが、上面の蓋12の右側部分に配置されている。)。すなわち、電槽13内において、U字形状に戻るように極板群11が配置され、それぞれが電気的に直列に接続されている(図2(c))。 In these monoblock lead-acid batteries, a battery case 13 having a substantially rectangular parallelepiped shape is used as a DC power supply device or a portable device, and a positive electrode terminal 14 and a negative electrode terminal 15 are provided at one end of the lid 12 on the upper surface. (For example, in FIG. 2A, the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15 are disposed on the right side portion of the lid 12 on the upper surface). That is, in the battery case 13, the electrode group 11 is arrange | positioned so that it may return to U shape, and each is electrically connected in series (FIG.2 (c)).
このように正極端子14と負極端子15とを、蓋12の一方の端部に配置することによって、それぞれの端子を近接させて配置することができる。したがって、直流電源装置などのように、キュービクルの中に、多数個のモノブロック式鉛蓄電池を設置して使用をする場合には、手前側に正極端子14と負極端子15が来るように設置して、配線や保守・点検などの作業を容易化することができる。 Thus, by arranging the positive electrode terminal 14 and the negative electrode terminal 15 at one end of the lid 12, the terminals can be arranged close to each other. Therefore, when using a large number of monoblock lead-acid batteries in a cubicle, such as a DC power supply, install the battery so that the positive terminal 14 and the negative terminal 15 are on the front side. Thus, work such as wiring, maintenance and inspection can be facilitated.
これらの構造のモノブロック式鉛蓄電池は、以下の手段で製造されている(図2)。電槽13として、例えば、内部が隔壁4で仕切られた6個の空間を有するものを用い、それぞれの隔壁4には、図2(b)において図示されているように、あらかじめパンチングによって5個の貫通孔10を形成しておく。 Monoblock lead-acid batteries having these structures are manufactured by the following means (FIG. 2). As the battery case 13, for example, one having six spaces partitioned inside by partition walls 4 is used, and each partition wall 4 has five pieces punched beforehand as shown in FIG. 2 (b). The through-hole 10 is formed.
次に、渡り部極柱1、中間部極柱2、ストラップ3などが溶接されている極板群11を、隔壁4で仕切られた6個の空間に挿入する。そして、複数個の極板群11の渡り部極柱1や中間部極柱2を、抵抗溶接によって電気的に直列接続をし、蓋12を付けて密封して製造をするものである。なお、図2に示す構造のモノブロック式鉛蓄電池の極板群11は、直線的な方向に抵抗溶接をする中間部極柱2と、U字形状に方向転換をして接続をする渡り部極柱1の部分で抵抗溶接がされている(図2(c))。
Next, the electrode plate group 11 to which the
ここで、従来の渡り部極柱1を有する極板群11は、図3に示されるようにして製造されていた。すなわち、正極板と負極板とをセパレータを介して積層し、それらの電極板の耳部5を一対の櫛歯16に挟みこみ、置鉛として抵抗溶接部6と底面部8とを有する渡り部極柱1を設置する。この状態で、溶接装置として、バーナ17を用いて足し鉛18を溶解させ、溶解させた鉛を耳部5や渡り部極柱1周辺の溶接部分に落下させて凝固させた後、離型して、ストラップ3を有する極板群11を製造するものである。
Here, the electrode group 11 having the
なお、鉛蓄電池の極板群11の製造方法としては、上述したように、溶接装置としてバーナ17で足し鉛18を溶解させて溶接する方法以外にも、特殊な形状をした鉛部品を置鉛として使用して溶接をする方法や、プラズマ溶接装置等を用いて加熱して溶接をする方法などの検討がされている(例えば、特許文献1参照。)。
In addition, as described above, in addition to the method of manufacturing the lead storage battery electrode group 11 by adding the
しかしながら、上述したように、従来の形状の渡り部極柱1を有する極板群11を使用したモノブロック式鉛蓄電池は、例えば、3.5CA程度の大電流で放電がされると、その際の抵抗発熱によって、渡り部極柱1の抵抗溶接部6の温度が、160℃付近まで上昇する。その結果、抵抗溶接部6と接触している貫通孔10の周囲の熱可塑性樹脂製の隔壁4の部分が加熱されて、損傷を受けるという問題点があった。そして、詳細な温度計測によって、抵抗発熱による温度上昇は、直線的な方向に抵抗溶接がされている中間部極柱2の抵抗溶接部6よりも、U字形状に戻るように抵抗溶接がされている渡り部極柱1の抵抗溶接部6で特に著しいことが明らかになった。
However, as described above, when the monoblock type lead-acid battery using the electrode plate group 11 having the
なお、貫通孔10の周囲の樹脂製の隔壁4が加熱されて損傷を受けると、モノブロック式鉛蓄電池の内部が気密不良となったり、電解液の這い上がりによって渡り部極柱1の抵抗溶接部6で腐食が発生したり、さらには、抵抗溶接部6で破断するという問題点が認められている。
If the resin partition wall 4 around the through-hole 10 is heated and damaged, the inside of the monoblock lead-acid battery becomes poorly sealed, or resistance welding of the
本発明の目的は、上述した課題を解決するものであり、大電流で放電がされた場合でも、その際の抵抗発熱によって、渡り部極柱1の抵抗溶接部6の温度上昇が起こりにくいモノブロック式鉛蓄電池の極板群11の製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-described problem, and even when a discharge is performed with a large current, the temperature of the resistance welded
上記した課題を解決するために、本発明では、渡り部極柱1の形状に改良を加えるとともに、耳部との溶接方法を改良していることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention is characterized in that the shape of the
すなわち、請求項1の発明は、櫛歯16に挟みこまれている電極板の耳部5に、渡り部極柱1を溶接して製造するモノブロック式鉛蓄電池用の極板群の製造方法において、前記渡り部極柱1は、抵抗溶接部6と底面部8と側面部9とで構成されており、溶接装置を用いて足し鉛18を加熱、溶解、落下させ、前記溶接装置を移動させながら前記耳部5付近と前記渡り部極柱1の底面部8付近とを交互に加熱して溶接することを特徴とするものである。
That is, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記足し鉛18を溶解する際に、遮蔽板19を用いて、前記溶接装置からの熱を遮りながら溶接することを特徴とするものである。
The invention of
本発明の効果として、大電流で放電がされても、その際の抵抗発熱によって、渡り部極柱1の抵抗溶接部6の温度上昇が起こりにくいモノブロック式鉛蓄電池用の極板群11の製造方法を提供することができる。
As an effect of the present invention, even if the discharge is caused by a large current, the temperature increase of the
以下において、本発明を実施するための最良の形態について、図1及び図2を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
1.極板群の製造方法
本発明に係わるモノブロック式鉛蓄電池では、渡り部を構成する一対の極板群11において、渡り部極柱1の形状に改良を加えたものである。すなわち、図1(a)に示されるように、本発明に係わる渡り部極柱1は、従来からの抵抗溶接部6と底面部8とに加えて、垂直方向を向いている側面部9とで構成されていることを特徴とするものである。
1. Method for Producing Electrode Group In the monoblock lead-acid battery according to the present invention, the shape of the
次に、従来と同様の手法で、正極板と負極板とをセパレータを介して積層し、それらの電極板の耳部5を櫛歯16に挟みこむ。そして、置鉛として、抵抗溶接部6、底面部8及び側面部9で構成されている本発明に係わる渡り部極柱1を隣接させて設置する(図1(a))。
Next, the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated with a separator in the same manner as in the prior art, and the
この状態で、溶接装置、例えば、バーナ17を用いて、櫛歯16の部分の耳部5と渡り部極柱1をあらかじめ軽く加熱をしておく。そして、バーナ17で足し鉛18を加熱、溶解させ、溶解させた鉛を、耳部5と渡り部極柱1の周辺の溶接部分に落下させて、耳部5と渡り部極柱1とを溶接する。なお、バーナ17は、移動させながら、耳部5付近と渡り部極柱1の底面部8付近とを交互に加熱して溶接するようにした。また、溶接時にカーボン製の掻き混ぜ棒を用いて、溶解した鉛を掻き混ぜながら行うと、表面がきれいなストラップ3を製造することができる。
In this state, using a welding device, for example, a
ここで、足し鉛18を溶解する際に、渡り部極柱1の側面部9が加熱されて溶解しないように、金属板、例えば、銅製の遮蔽板19を用いて、バーナ17からの熱を遮るようにした(図1(b))。したがって、溶接時において、バーナ17による熱で、渡り部極柱1の側面部9が加熱されて溶解することもない。
Here, when the lead 18 is melted, heat from the
その後、凝固、離型して、ストラップ3を有する渡り部を構成する極板群11を製造した(図1(c))。なお、隔壁4を介して、対向する位置に配置される渡り部を構成する極板群11についても同様の手法で製造した。
Thereafter, it was solidified and released from the mold, and the electrode plate group 11 constituting the transition part having the
なお、渡り部極柱1以外の中間部極柱2については、従来から使用されている手法で溶接して極板群11を製造した。また、上述したように、溶接装置としてバーナ17で足し鉛18を加熱・溶解させて溶接する方法以外にも、プラズマ溶接装置等を用いて加熱して溶接することもできる。
The
2.モノブロック式鉛蓄電池の製造・放電試験
上述した極板群を用いて、12V−167Ah(ただし、10時間率放電容量。)のモノブロック式鉛蓄電池を製造した。このモノブロック式鉛蓄電池は、正極端子14と負極端子15とが、蓋12の右側部分に配置されている構造のものである(図2)。
2. Production / Discharge Test of Monoblock Lead Acid Battery A monoblock lead acid battery of 12V-167Ah (10 hour rate discharge capacity) was produced using the electrode plate group described above. This monoblock lead-acid battery has a structure in which a positive electrode terminal 14 and a negative electrode terminal 15 are arranged on the right side portion of the lid 12 (FIG. 2).
樹脂製の電槽13として、内部が隔壁4で仕切られた6個の空間を有するものを用い、それぞれの隔壁4には、図2(b)において図示されているように、あらかじめパンチングによって、抵抗溶接の際に用いられる5個の貫通孔10を形成しておく。 As the battery case 13 made of resin, one having six spaces partitioned inside by partition walls 4 is used, and each partition wall 4 is previously punched, as shown in FIG. Five through holes 10 used for resistance welding are formed in advance.
次に、渡り部極柱1、中間部極柱2、ストラップ3などが溶接されている6個の極板群11を、それぞれ隔壁4で仕切られたそれぞれの空間に挿入する。そして、対向する極板群11の渡り部極柱1、中間部極柱2等を、抵抗溶接によって電気的に直列接続をし、蓋12を付けて密封してモノブロック式鉛蓄電池を製造した。なお、製造したモノブロック式鉛蓄電池の内部の極板群11は、直線的な方向に抵抗溶接をする中間部極柱2と、U字形状に方向転換をして接続をする渡り部極柱1の部分とで抵抗溶接がされている(図2(c))。
Next, six electrode plate groups 11, to which the
本発明に係わるモノブロック式鉛蓄電池を3.5CA(585A)の大電流で放電したところ、その際の抵抗発熱によって、渡り部極柱1の抵抗溶接部6の温度が、最高温度でも約100℃であり、隔壁4の損傷温度の設計値である120℃以下にすることができる(図4(a))。
When the monoblock type lead-acid battery according to the present invention was discharged with a large current of 3.5 CA (585 A), the temperature of the resistance welded
したがって、貫通孔10の周囲の樹脂製の隔壁4の部分が損傷を受けることもなく、モノブロック式鉛蓄電池の内部が気密不良となったり、電解液の這い上がりによって抵抗溶接部6で破断するという問題もない。
Accordingly, the resin partition wall 4 around the through-hole 10 is not damaged, and the interior of the monoblock lead-acid battery becomes poorly sealed or breaks at the
一方、図3に示されているように、従来から使用されている渡り部極柱1を用いているモノブロック式鉛蓄電池では、渡り部極柱1の抵抗溶接部6の温度が、最高温度で160℃に達した(図4(b))。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the conventional monoblock type lead-acid battery using the
この理由として、本発明に係わる渡り部極柱1は、図5(a)に示されるように、底面部8に加えて、垂直方向を向く側面部9を有するために導電性に優れている。したがって、抵抗溶接部6の抵抗溶接位置21付近で電流20が集中することもなく、大電流放電時における抵抗発熱を抑えることができるためと考えられる。
For this reason, the
一方、従来の渡り部極柱1は、図5(b)に示されるように、底面部8しか有さないために、抵抗溶接部6の抵抗溶接位置21付近で電流20が集中し、大電流放電時における抵抗発熱が抑えられないためと考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), the
本発明は、モノブロック式鉛蓄電池の極板群の製造方法に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a method for manufacturing an electrode plate group of a monoblock lead-acid battery.
1:渡り部極柱、2:中間部極柱、3:ストラップ、4:隔壁、5:耳部、
6:抵抗溶接部、8:底面部、9:側面部、10:貫通孔、11:極板群、12:蓋、
13:電槽、14:正極端子、15:負極端子、16:櫛歯、17:バーナ、
18:足し鉛、19:遮蔽板、20:電流、21:抵抗溶接位置
1: Transition pole, 2: Intermediate pole, 3: Strap, 4: Bulkhead, 5: Ear,
6: Resistance welded part, 8: Bottom part, 9: Side part, 10: Through hole, 11: Electrode group, 12: Lid
13: battery case, 14: positive terminal, 15: negative terminal, 16: comb teeth, 17: burner,
18: Additional lead, 19: Shield plate, 20: Current, 21: Resistance welding position
Claims (2)
前記渡り部極柱1は、抵抗溶接部6と底面部8と側面部9とで構成されており、溶接装置を用いて足し鉛18を加熱、溶解、落下させ、前記溶接装置を移動させながら前記耳部5付近と前記渡り部極柱1の底面部8付近とを交互に加熱して溶接することを特徴とするモノブロック式鉛蓄電池用の極板群の製造方法。 In the manufacturing method of the electrode plate group for the monoblock type lead-acid battery, which is manufactured by welding the transition pole pole 1 to the ear portion 5 of the electrode plate sandwiched between the comb teeth 16,
The transition pole 1 is composed of a resistance weld 6, a bottom 8, and a side 9, and using a welding device, the lead 18 is heated, melted, dropped, and the welding device is moved. A method of manufacturing a group of electrode plates for a monoblock type lead-acid battery, wherein the vicinity of the ear portion 5 and the vicinity of the bottom surface portion 8 of the transition pole 1 are alternately heated and welded.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120228 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120703 |