JP5205743B2 - 鉛蓄電池用極板の格子体回収方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉛蓄電池用極板の格子体から活物質を分離して、格子体を構成している材料を回収する鉛蓄電池用極板の格子体回収方法及びこの方法を実施するために用いる格子体回収装置に関するものである。

鉛蓄電池用極板の製造工程は、例えば特許文献１に示されているように、鉛または鉛合金からなる格子体を製造する格子体製造工程と、酸化鉛粉を水と硫酸とで混練して活物質となるペーストを製造するペースト製造工程と、ペーストを格子体に充填するペースト充填工程と、充填後の極板を熟成した後に乾燥する熟成乾燥工程とからなる。

上記熟成乾燥工程を経て乾燥された極板は、次いで組立工程に送られて、未充電のままの状態で鉛蓄電池に組み込まれるか、または次工程で化成されて充電状態の極板とされた後に組立工程に送られて、鉛蓄電池に組み込まれる。
特開昭５８−１０２４６７号公報

鉛蓄電池用極板の製造工程の各工程では、様々な要因で、後の工程に送ることができない仕損品が発生することがある。熟成乾燥工程よりも前の工程で発生した仕損品は、活物質が未乾燥であるため、水洗などの方法により容易に活物質を格子体から分離して、格子体を回収することができる。回収した格子体は再溶解して格子体製造工程の原料として使用することができる。しかしながら、熟成乾燥工程を経た極板は、活物質が強固に格子体に固着されているため、活物質を格子体から分離することは困難である。そのため、従来は、やむを得ず、熟成乾燥工程以降で生じた極板の仕損品を廃棄物としていた。

本発明の目的は、熟成乾燥工程を経た後の鉛蓄電池用極板の仕損品から、容易に活物質を分離して格子体を構成している材料を回収して再利用することができる鉛蓄電池用極板の格子体回収方法及びこの方法を実施するために用いる格子体回収装置を提供することにある。

本発明は、鉛または鉛合金からなる格子体に、酸化鉛を主成分とする活物質を塗着した後、熟成、乾燥工程を経て作成された鉛蓄電池用極板から格子体を構成している材料を回収する鉛蓄電池用極板の格子体回収方法であって、本発明においては、鉛蓄電池用極板を圧延することにより、格子体を伸しながら活物質を粉砕して格子体から分離して、格子体を構成している材料を回収する。

鉛蓄電池用極板を圧延すると、極板の格子体の部分は、鉛または鉛合金からなるため、延性及び展性に富み、破壊されることなく伸ばされる。これに対し、熟成、乾燥された活物質は、粉体の集合体であって、ほとんど変形することができないため、圧延されると粉々に粉砕された状態になり、格子体からほぼ完全に脱落し、格子体から分離する。

従って本発明によれば、これまでやむを得ず廃棄していた乾燥後の極板から格子体を回収して再利用することができ、鉛蓄電池用極板の製造の歩留まりを向上させることができる上に、資源の有効利用を図ることができる。

上記の方法を実施する鉛蓄電池用極板の格子体回収装置は、格子体を回収すべき鉛蓄電池用極板を圧延する圧延装置を備えていて、圧延装置によって格子体を回収すべき極板を圧延することにより格子体を伸しながら該極板の格子体に固着されている活物質を粉砕して該格子体から分離するように構成される。

本発明の好ましい態様では、上記圧延装置が、格子体を回収すべき極板を間に挟んで一方向に移動させながら圧延する対の圧延ローラからなる圧延機構を複数台備えている。複数台の圧延機構は、それぞれが圧延する極板の移動方向を同じにして一列に並べて配置されていて、格子体を回収すべき極板を多段階に圧延するように構成されている。

上記複数の圧延機構のそれぞれの圧延ローラの周速は、後段側に配置された圧延機構の圧延ローラの周速が前段側に配置された圧延機構の圧延ローラの周速より速くなるように設定されることが好ましい。

このように複数の圧延機構を並べて配置して、複数の圧延機構の圧延ローラの周速を段階的に速くするように構成すると、圧延機構に供給された極板が圧延機構間で引っ張られながら徐々に圧延されるため、固化した活物質が付着した極板を無理なく圧延することができ、格子体を破壊することなく、十分に薄い厚さまで圧延して活物質を確実に分離することができる。

以上のように、本発明によれば、格子体を回収すべき鉛蓄電池用極板を圧延して、極板の格子体の部分を伸ばしながら、熟成、乾燥された活物質を粉砕することにより格子体から脱落させて分離するようにしたので、これまでやむを得ず廃棄していた乾燥後の極板から格子体を回収して再利用することができ、鉛蓄電池用極板の製造の歩留まりを向上させることができるだけでなく、資源の有効利用を図ることができるという利点が得られる。

以下図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の活物質分離方法を実施するために用いる活物質分離装置の構成例を示したもので、同図（Ａ）は正面図，（Ｂ）は左側面図である。これらの図において、１は格子体を回収すべき鉛蓄電池用極板を圧延する圧延装置で、本実施形態では、圧延装置１が、格子体を回収すべき極板２を間に挟んで一方向に移動させながら圧延する対の圧延ローラ有する複数台（図示の例では４台）の圧延機構３Ａ〜３Ｄを備え、これらの圧延機構が、圧延する極板の移動方向を同じにして一列に並べて配置されて、格子体を回収すべき極板２を多段階に圧延するように構成されている。

図示の例では、４台の圧延機構３Ａ，３Ｂ，３Ｃ及び３Ｄが垂直方向に並べて配置されている。圧延機構３Ａ〜３Ｄはそれぞれ、駆動側圧延ローラ３０１Ａ〜３０１Ｄと、加圧バネ３０２Ａ〜３０２Ｄにより加圧されて駆動側圧延ローラ３０１Ａ〜３０１Ｄにそれぞれ押しつけられた従動側圧延ローラ３０３Ａ〜３０３Ｄとを備え、一連の圧延機構３Ａ〜３Ｄは、それぞれの駆動側及び従動側の圧延ローラが極板２の圧延方向に延びる１つの垂直面を間にして水平方向に相対するように配置されている。圧延ローラ３０１Ａ〜３０１Ｄ及び３０３Ａ〜３０３Ｄをそれぞれ構成するローラとしては、直径及び長さが等しいローラ（図示の例では直径６０mm×長さ２５０mmのローラ）が用いられている。

本実施形態では、初段の圧延機構３Ａの駆動側圧延ローラ３０１Ａの回転軸が図示しない電動機の回転軸に減速機構を介して連結されて、該初段の圧延機構の駆動側圧延ローラ３０１Ａが、圧延する極板２を下方に移動させるように回転駆動される。２段目以降の圧延機構３Ｂ，３Ｃ及び３Ｄの駆動側圧延ローラ３０１Ｂ，３０１Ｃ及び３０１Ｄは、チェーンスプロケット機構４を介して１つ前の段の圧延機構の駆動側圧延ローラに連結されていて、初段の圧延機構の駆動側圧延ローラ３０１Ａの回転が順次後段の圧延機構の圧延ローラに伝達されて、各駆動側圧延ローラが同方向に回転駆動されるようになっている。

また、隣り合う圧延機構の駆動側圧延ローラのうち、後段側の圧延機構の駆動側圧延ローラの周速が前段の圧延機構の駆動側圧延ローラの周速のｎ（＞１）倍になるように、各チェーンスプロケット機構４のスプロケットホイールの歯数が設定されている。本実施形態では、隣り合う圧延機構のうち、後段側の圧延機構の駆動側圧延ローラの周速が前段側の圧延機構の駆動側圧延ローラの周速の１．６倍になるように、各チェーンスプロケット機構４のスプロケットホイールの歯数が設定されている。従って、初段の圧延機構３Ａの圧延ローラ３０１の周速をＶとしたとき、２段目、３段目及び４段目の圧延機構の圧延ローラ３０１Ｂ，３０１Ｃ及び３０１Ｄの周速はそれぞれ１．６×Ｖ、２．５６×Ｖ及び４．１×Ｖとなる。

圧延機構３Ａ〜３Ｄの従動側圧延ローラ３０３Ａ〜３０３Ｄは、対応する駆動側圧延ローラ３０１Ａ〜３０１Ｄとの間に極板が存在しないときには対応する駆動側圧延ローラとの摩擦接触により回転駆動され、対応する駆動側圧延ローラとの間に極板が存在するときには、該極板との摩擦接触により回転駆動される。

鉛蓄電池用極板を製造する工程において、活物質の熟成、乾燥工程を経た後に仕損品が生じたときには、該仕損品の極板２を図示の圧延装置１に供給して、圧延する。鉛蓄電池用極板２を圧延すると、極板の格子体の部分は、鉛または鉛合金からなっていて、延性及び展性に富むため、破壊されることなく伸ばされる。これに対し、熟成、乾燥されて固まった活物質はほとんど変形することができないため、圧延されると粉々に粉砕された状態になって格子体からほぼ完全に脱落し、格子体から分離する。

本実施形態では、複数の圧延機構３Ａ〜３Ｄの圧延ローラの周速が順次速くなるように構成されているため、各圧延機構を通過した極板２に、次段の圧延機構側から引っ張り力が作用し、この引っ張り力によっても極板が薄く伸ばされる。そのため、固化した活物質が付着した極板を無理なく圧延して、格子体を破壊することなく、十分に薄い厚さまで圧延することができ、活物質を確実に分離することができる。

上記の例では、圧延機構を複数段配置したが、圧延装置１は圧延機構を少なくとも１台備えていればよく、圧延装置を構成する圧延機構の台数は任意である。

上記の例では、複数台の圧延機構を垂直方向に並べて、極板を垂直方向に移動させながら圧延するようにしたが、複数台の圧延機構の並設方向は任意であり、例えば、複数台の圧延機構を水平方向に並べて、極板を水平方向に移動させながら圧延するようにしてもよい。

（Ａ）は本発明の実施形態で用いる圧延装置の構成例を概略的に示した正面図、（Ｂ）は同圧延装置の左側面図である。

符号の説明

１ 圧延装置
２ 鉛蓄電池用極板
３Ａ〜３Ｄ 圧延機構
３０１Ａ〜３０１Ｄ 駆動側圧延ローラ
３０２Ａ〜３０２Ｄ 加圧バネ
３０３Ａ〜３０３Ｄ 従動側圧延ローラ

Claims (4)

1. 鉛または鉛合金からなる格子体に、酸化鉛を主成分とする活物質を塗着した後、熟成、乾燥工程を経て作成された鉛蓄電池用極板から前記格子体を構成している材料を回収する鉛蓄電池用極板の格子体回収方法であって、
   前記鉛蓄電池用極板を圧延することにより、前記格子体を伸しながら前記活物質を粉砕して前記格子体から分離し、前記格子体を構成している材料を回収することを特徴とする鉛蓄電池用極板の格子体回収方法。
2. 鉛または鉛合金からなる格子体に、酸化鉛を主成分とする活物質を塗着した後、熟成、乾燥工程を経て作成された鉛蓄電池用極板から前記格子体を構成している材料を回収する鉛蓄電池用極板の格子体回収装置であって、
   格子体を回収すべき鉛蓄電池用極板を圧延する圧延装置を具備し、
   前記圧延装置によって前記格子体を回収すべき極板を圧延することにより前記格子体を伸しながら前記極板の格子体に固着されている活物質を粉砕して該格子体から分離するように構成されていること、
   を特徴とする鉛蓄電池用極板の格子体回収装置。
3. 前記圧延装置は、前記格子体を回収すべき極板を間に挟んで一方向に移動させながら圧延する対の圧延ローラからなる圧延機構を複数台備え、
   前記複数台の圧延機構は、それぞれが圧延する極板の移動方向を同じにして一列に並べて配置されていて、格子体を回収すべき極板を多段階に圧延するように構成されていること、
   を特徴とする請求項２に記載の鉛蓄電池用極板の格子体回収装置。
4. 前記複数の圧延機構のそれぞれの圧延ローラの周速は、後段側に配置された圧延機構の圧延ローラの周速が前段側に配置された圧延機構の圧延ローラの周速より速くなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の鉛蓄電池用極板の格子体回収装置。

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