JP4243816B2 - Battery plate manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極板を柔軟性セパレータで挟み込んだ鉛蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池又は酸化銀−亜鉛蓄電池等の電池極板の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近の鉛蓄電池では、ガラス繊維を用いて折り曲げ加工を可能にした柔軟性セパレータが利用されている。この柔軟性セパレータ2は、図8に示すように、中央部で折り曲げてU字形にし、この間に正極板1を挟み込んで使用する。
【0003】
上記正極板1を柔軟性セパレータ2で挟み込む従来の電池極板の製造装置の一例を示す。柔軟性セパレータ2は、図9に示すように、長尺なまま搬送ローラ11を介して下方のガイド板12の間に送り込まれる。そして、カッタ13で所定の長さに切断されると、図10に示すように、ガイド板12の間をストッパ14に当たるまで落下して、垂直な状態で位置決めされる。なお、この柔軟性セパレータ2は、カッタ13で切断される前に、所定長さの中央部を押圧板15でプレスされて幅方向に沿った凹部2aが形成され、折り曲げ易くなるようにしている。
【0004】
上記ガイド板12の背後側には、このガイド板12を上下から大きな曲率で後方に向けて湾曲させた折曲ガイド部12aが形成されている。また、このガイド板12の手前側には、図示しない搬送装置によって正極板1が水平な状態で配置される。そして、図11に示すように、この正極板1をガイド板12の隙間から奥に向かって押し出すことにより、柔軟性セパレータ2の中央部を押圧して折曲ガイド部12aの湾曲に沿うように折り曲げる。すると、図12に示すように、この柔軟性セパレータ2が凹部2aで二つ折りになって正極板1を挟み込んだ状態となる。なお、この正極板1は、図13に示すように、さらに奥に押し出すことにより、柔軟性セパレータ2と共にガイド板12の背後側から搬出され、ここに配置されたキャリア16の溝内に嵌まり込む。そして、このキャリア16が図示しないターンテーブルと共に回転することにより、正極板1を柔軟性セパレータ2に挟み込まれた状態で取り出すことができるようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記製造装置では、柔軟性セパレータ2がカッタ13で切断された後に自重でストッパ14の位置まで落下しても、跳ね返り等によってすぐには所定位置に静止しない。このため、製造ラインの速度を速めるために、正極板1の押し出しのタイミングを早くすると、図14に示すように、柔軟性セパレータ2が斜めの状態で折り曲げられて、正極板1を挟む表裏の柔軟性セパレータ2に食い違いが生じたり、図15に示すように、この柔軟性セパレータ2が少し浮いた状態で折り曲げられて、正極板1を挟む表裏の柔軟性セパレータ2にズレが生じるおそれがある。
【0006】
このため、従来の電池極板の製造装置では、正極板1を柔軟性セパレータ2で挟み込む工程の高速化が困難になったり、ある程度の食い違いやズレを許容すると、電池に無駄な空間が多くなるという問題が生じていた。
【0007】
また、従来の電池極板の製造装置では、柔軟性セパレータ2をガイド板12の折曲ガイド部12aに沿わせて押し込むことにより折り曲げていたので、この折曲ガイド部12aと柔軟性セパレータ2の摩擦によりガラス繊維に亀裂が生じ易くなり、部品不良によって歩留りが低下するという問題もあった。
【0008】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、柔軟性セパレータを高速で精度良く折り曲げて極板を挟み込むことができる電池極板の製造装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の電池極板の製造方法は、柔軟性セパレータをほぼ水平な状態で所定位置まで搬送し位置決めする工程と、この所定位置のセパレータの上方のほぼ中央部に、極板をほぼ垂直な状態で配置する工程と、このセパレータの両側を端部ほどより高く持ち上げて、中央部の極板の両面に密着させて挟み込む工程とを備えたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、柔軟性セパレータが水平な状態で所定位置まで搬送されるので、高速に動作させても、すぐに所定位置に静止させることができる。また、この柔軟性セパレータは、両側を持ち上げられて極板の両面に密着されて挟み込まれるので、無理な摩擦力が加わるようなことがなくなる。
請求項2の電池極板の製造装置は、柔軟性セパレータをほぼ水平な状態で所定位置まで搬送し位置決めするセパレータ搬送装置と、この所定位置のセパレータの上方のほぼ中央部に、極板をほぼ垂直な状態で配置する極板支持装置と、この所定位置のセパレータの下方の両側にそれぞれ配置され、揺動によってセパレータの両側を端部ほどより高く持ち上げて、中央部の極板の両面に密着させて挟み込む折曲ガイドとを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2の発明によれば、柔軟性セパレータが水平な状態で所定位置まで搬送されるので、高速に動作させても、すぐに所定位置に静止させることができる。また、この柔軟性セパレータは、下面の両側を折曲ガイドによって支えられて揺動動作により持ち上げられるので、無理な摩擦力が加わるようなことがなくなる。
【0011】
請求項3の電池極板の製造装置は、前記所定位置のセパレータの下方に、極板を挟み込んだセパレータを挿入する溝が形成されたキャリアが配置されると共に、極板支持装置が、セパレータによって極板が挟み込まれると、この極板の支持を解除するものであり、折曲ガイドが、セパレータによって極板を挟み込んだ後に、これらを把持して下降し、キャリアの溝に挿入するものであることを特徴とする。
【0012】
請求項3の発明によれば、折曲ガイドによって折り曲げられた柔軟性セパレータが極板を挟んだままキャリアの溝に挿入されるので、次工程への搬送が容易となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0014】
図1〜図8は本発明の一実施形態を示すものであって、図1は電池極板の製造装置の平面図、図2は折曲装置の動作を説明するための正面図、図3は折曲装置の折曲ガイドが揺動しているときの正面図、図4は折曲装置の折曲ガイドが柔軟性セパレータを折り曲げ終えたときの正面図、図5は折曲ガイドに挟持された正極板と柔軟性セパレータを示す部分拡大正面図、図6は折曲ガイドに挟持された正極板と柔軟性セパレータをキャリアの溝に嵌め込む際の動作を説明するための部分拡大正面図、図7は正極板と柔軟性セパレータがキャリアの溝に嵌まり込んだときの部分拡大正面図である。なお、図8〜図15に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【0015】
本実施形態は、鉛蓄電池の正極板1を柔軟性セパレータ2で挟み込む装置について説明する。柔軟性セパレータ2は、図1に示すように、細長い長方形状に切断されて押出装置3の前方(図1では上側)に水平な状態で供給される。柔軟性セパレータ2は、ガラス繊維をマット状にしたものであり、従来と同様に長尺なマット材を切断することにより長方形状として例えば側方から供給すればよい。また、この柔軟性セパレータ2の裏面の中央部には、従来と同様に幅方向に沿った凹部2aを形成しておく。押出装置3は、柔軟性セパレータ2が供給されると、これを前方に押し出して、ストッパ4に側面を当接させる。この際、柔軟性セパレータ2は、断面略L字でセパレ−タ長辺寸法よりわずかに広い間隔で対向して配置されたガイド7,7aに支持されて水平方向に摺動するので、ストッパ4に当接したときにも跳ね返り等がほとんどなく速やかに所定位置に静止する。しかも、押出装置3の先端に押されるので、確実に所定位置に位置決めすることができる。なお、ここでは柔軟性セパレータ2の搬送距離が短くなるように、短辺方向に沿って搬送したが、長辺方向に沿って搬送することも可能である。
【0016】
上記ストッパ4に当接した柔軟性セパレータ2の中央部の上方には、図2に示すように、正極板1が配置される。正極板1は、鉛合金のエキスパンドシートに正極活物質ペーストを充填したものであり、上端部の側方にリード部1aが突設されている。なお、正極板1は、このようなエキスパンドシートを用いるものや鋳造格子式のものに限らず、任意の構造のものを用いることができる。この正極板1は、側面の肩部をチャッキングされて図示しない搬送装置により順次柔軟性セパレータ2の上方に搬送される。また、この際、柔軟性セパレータ2の中央部の上方に幅方向に沿って垂直に配置され、底面が柔軟性セパレータ2の表面に接するかわずかに浮いた位置に固定される。
【0017】
上記ストッパ4に当接した柔軟性セパレータ2の下方には、折曲装置5が配置されている。折曲装置5は、柔軟性セパレータ2の両側のすぐ下方にそれぞれ折曲ガイド5a,5aを設けている。折曲ガイド5a,5aは、柔軟性セパレータ2の中央部の下方付近を中心として、それぞれ両端側が上下動するように揺動自在に支持されたガイド材である。柔軟性セパレータ2がストッパ4位置まで押し出される際には、これらの折曲ガイド5a,5aは、ガイド面がほぼ水平に開いた状態となり、この上に柔軟性セパレータ2が摺動して来ることになる。そして、柔軟性セパレータ2がストッパ4に当接すると、折曲装置5の図示しないシリンダがクランク機構5b,5bを介してこれらの折曲ガイド5a,5aを押し上げて揺動させる。すると、図3に示すように、上方の正極板1によって中央部を押さえられた柔軟性セパレータ2の両側が、これらの折曲ガイド5a,5aに持ち上げられて、裏面の凹部2aを中心に折れ曲がる。また、折曲ガイド5a,5aがさらに揺動することにより、図4に示すように、これらの折曲ガイド5a,5aのガイド面がほぼ垂直となり、正極板1の両面に折れ曲がった柔軟性セパレータ2をそれぞれ密着させるようになる。この際、柔軟性セパレータ2は、折曲ガイド5a,5aに押されて、裏面の凹部2aを中心に両側が揺動して正極板1を挟み込むことになるので、これら折曲ガイド5a,5aのガイド面との間にほとんど摩擦が生じない。このため、柔軟性セパレータ2は、折り曲げのときにガラス繊維が擦れて亀裂を生じるようなことがなくなる。
【0018】
図1及び図5に示すように、上記折曲ガイド5a,5aによって折り曲げられた柔軟性セパレータ2の下方には、前後にそれぞれキャリア6,6が配置されている。これらのキャリア6,6は、上面と互いに向かい合う面に開口する溝6a,6aが形成された搬送具であり、右方向に間歇的に搬送されるようになっている。そして、折曲ガイド5a,5aが揺動して柔軟性セパレータ2を折り曲げ正極板1を挟み込むと、正極板1のチャッキングが解除されて、折曲装置5全体が下降する。従って、図6に示すように、折曲ガイド5a,5aに挟持された正極板1と柔軟性セパレータ2も同時に下降し、これらの両端部がキャリア6,6の溝6a,6a内に嵌まり込む。また、折曲装置5が十分に下降すると、折曲ガイド5a,5aが上記とは逆方向に揺動して正極板1と柔軟性セパレータ2の挟持を解放し、図7に示すように、これら正極板1と柔軟性セパレータ2がキャリア6,6の溝6a,6a内に完全に嵌まり込む。このようにして正極板1と柔軟性セパレータ2を嵌め込んだキャリア6,6は、右方向に搬送されて次工程に送られ、元の位置に次の空のキャリア6,6が搬送される。なお、折曲装置5は、全体が上昇して最初の位置に戻る。
【0019】
本実施形態の電池極板の製造装置は、上記動作を繰り返すことにより、柔軟性セパレータ2を折り曲げて正極板1を挟み込む。しかも、柔軟性セパレータ2は、水平な状態で押出装置3に押されて摺動してストッパ4に当接する所定位置まで搬送されるので、高速に動作を行っても、直ちに所定位置に静止させることができる。また、この柔軟性セパレータ2は、折曲ガイド5a,5aの揺動により折り曲げられるので、無理な摩擦力が加わって亀裂が生じるようなことがなくなる。さらに、このようにして正極板1を挟み込んだ柔軟性セパレータ2は、両端部をキャリア6,6の溝6a,6a内に嵌め込まれて保持されるので、容易に次工程に搬送できるようになる。
【0020】
なお、上記実施形態では、ガラス繊維をマット状にした柔軟性セパレータ2を用いる場合について説明したが、二つ折りにして正極板1を挟み込むことができる柔軟性を有する電解質の透過性を有する絶縁体であれば、必ずしもこのようなものに限定されない。
【0021】
また、上記実施形態では、折曲装置5の折曲ガイド5a,5aが柔軟性セパレータ2の中央部の下方を中心として揺動する場合について説明したが、リンク機構等を用いて実際の柔軟性セパレータ2の折り曲げ部を中心に揺動させるようにすることも可能である。この場合には、柔軟性セパレータ2の折り曲げの際に摩擦が全く生じないので、この柔軟性セパレータ2に亀裂が生じるのを確実に防止することができる。
【0022】
さらに、上記実施形態では、正極板1を柔軟性セパレータ2で挟み込む場合について説明したが、負極板を柔軟性セパレータ2で挟み込む場合にも同様に実施可能である。
【0023】
さらに、上記実施形態では、鉛蓄電池の電極板の製造装置について説明したが、電極板を柔軟性セパレータ2で挟み込む電池であれば、この電池の種類は問わない。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電池極板の製造方法及び製造装置によれば、柔軟性セパレータを水平な状態で所定位置まで搬送し、すぐに静止させることができるので、この柔軟性セパレータが食い違って折り曲がったり、ズレて折り曲がるようなことがなくなり、製造ラインの高速化による生産性を向上させたり、部品精度を高めて電池の無駄な空間をなくすことができるようになる。
【0025】
また、柔軟性セパレータが折り曲げ時に摩擦によって亀裂を生じるようなこともなくなるので、部品不良による歩留りの低下を防止することもできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示すものであって、電池極板の製造装置の平面図である。
【図2】 本発明の一実施形態を示すものであって、折曲装置の動作を説明するための正面図である。
【図3】 本発明の一実施形態を示すものであって、折曲装置の折曲ガイドが揺動しているときの正面図である。
【図4】 本発明の一実施形態を示すものであって、折曲装置の折曲ガイドが柔軟性セパレータを折り曲げ終えたときの正面図である。
【図5】 本発明の一実施形態を示すものであって、折曲ガイドに挟持された正極板と柔軟性セパレータを示す部分拡大正面図である。
【図6】 本発明の一実施形態を示すものであって、折曲ガイドに挟持された正極板と柔軟性セパレータをキャリアの溝に嵌め込む際の動作を説明するための部分拡大正面図である。
【図7】 本発明の一実施形態を示すものであって、正極板と柔軟性セパレータがキャリアの溝に嵌まり込んだときの部分拡大正面図である。
【図8】 柔軟性セパレータに挟み込まれる正極板と挟み込まれた正極板を示す斜視図である。
【図9】 従来例を示すものであって、電池極板の製造装置の正面図である。
【図10】 従来例を示すものであって、柔軟性セパレータを切断して落下させたときの正面図である。
【図11】 従来例を示すものであって、柔軟性セパレータを折り曲げるときの部分拡大正面図である。
【図12】 従来例を示すものであって、柔軟性セパレータを折り曲げたときの部分拡大正面図である。
【図13】 従来例を示すものであって、正極板を挟み込んだ柔軟性セパレータをキャリアに収納したときの部分拡大正面図である。
【図14】 従来例を示すものであって、正極板を挟み込んだ柔軟性セパレータに食い違いが生じた場合の平面図である。
【図15】 従来例を示すものであって、正極板を挟み込んだ柔軟性セパレータにズレが生じた場合の平面図である。
【符号の説明】
1 正極板
2 柔軟性セパレータ
3 押出装置
4 ストッパ
5 折曲装置
5a 折曲ガイド
6 キャリア
6a 溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a battery electrode plate such as a lead storage battery, a nickel cadmium storage battery, or a silver oxide-zinc storage battery in which an electrode plate is sandwiched between flexible separators.
[0002]
[Prior art]
In recent lead-acid batteries, flexible separators that can be bent using glass fiber are used. As shown in FIG. 8, the
[0003]
An example of a conventional battery electrode plate manufacturing apparatus in which the
[0004]
On the back side of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above manufacturing apparatus, even if the
[0006]
For this reason, in the conventional battery electrode plate manufacturing apparatus, if it becomes difficult to speed up the process of sandwiching the
[0007]
Further, in the conventional battery electrode plate manufacturing apparatus, the
[0008]
The present invention has been made to cope with such a situation, and an object of the present invention is to provide a battery electrode plate manufacturing apparatus capable of bending a flexible separator at high speed with high accuracy and sandwiching the electrode plate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for manufacturing a battery electrode plate according to
According to the invention of
The battery electrode plate manufacturing apparatus according to
[0010]
According to the invention of
[0011]
The battery electrode plate manufacturing apparatus according to
[0012]
According to the invention of
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a battery electrode plate manufacturing apparatus, FIG. 2 is a front view for explaining the operation of a bending apparatus, and FIG. Is a front view when the bending guide of the bending device is swinging, FIG. 4 is a front view when the bending guide of the bending device has finished bending the flexible separator, and FIG. 5 is held by the bending guide. 6 is a partially enlarged front view showing the positive electrode plate and the flexible separator, and FIG. 6 is a partially enlarged front view for explaining the operation when the positive electrode plate and the flexible separator held between the bending guides are fitted in the groove of the carrier. FIG. 7 is a partially enlarged front view when the positive electrode plate and the flexible separator are fitted in the groove of the carrier. In addition, the same number is attached | subjected to the structural member which has a function similar to the prior art example shown in FIGS.
[0015]
This embodiment demonstrates the apparatus which pinches | interposes the
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
A
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 5,
[0019]
The battery electrode plate manufacturing apparatus of this embodiment repeats the above operation to bend the
[0020]
In the above-described embodiment, the case where the
[0021]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the bending guides 5a and 5a of the
[0022]
Furthermore, although the case where the
[0023]
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the manufacturing apparatus of the electrode plate of lead acid battery, if it is a battery which pinches | interposes an electrode plate with the
[0024]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the battery electrode plate manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention, the flexible separator can be transported to a predetermined position in a horizontal state and immediately stopped. The separator can be bent and misaligned and bent, and the productivity can be improved by speeding up the production line, and the precision of parts can be improved and the wasteful space of the battery can be eliminated. .
[0025]
In addition, since the flexible separator is not cracked by friction when it is bent, it is possible to prevent a decrease in yield due to defective components.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a battery electrode plate manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2, showing an embodiment of the present invention, is a front view for explaining the operation of the bending apparatus.
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention and is a front view when a bending guide of the bending device is swinging.
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, and is a front view when the bending guide of the bending apparatus has finished bending the flexible separator.
FIG. 5 is a partially enlarged front view showing a positive electrode plate and a flexible separator sandwiched between bending guides according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged front view illustrating an embodiment of the present invention and illustrating an operation when a positive electrode plate and a flexible separator sandwiched between bending guides are fitted into a groove of a carrier. is there.
FIG. 7 is a partially enlarged front view showing an embodiment of the present invention when a positive electrode plate and a flexible separator are fitted into a groove of a carrier.
FIG. 8 is a perspective view showing a positive plate sandwiched between flexible separators and a positive plate sandwiched.
FIG. 9 shows a conventional example and is a front view of a battery electrode plate manufacturing apparatus.
FIG. 10 shows a conventional example, and is a front view when a flexible separator is cut and dropped.
FIG. 11 shows a conventional example, and is a partially enlarged front view when a flexible separator is bent.
FIG. 12 is a partially enlarged front view showing a conventional example when a flexible separator is bent.
FIG. 13 is a partially enlarged front view showing a conventional example when a flexible separator sandwiching a positive electrode plate is housed in a carrier.
FIG. 14 is a plan view showing a conventional example in the case where a discrepancy occurs in a flexible separator sandwiching a positive electrode plate.
FIG. 15 is a plan view showing a conventional example in the case where the flexible separator sandwiching the positive electrode plate is displaced.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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