JP5470922B2 - Lead-acid battery and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、極板群を構成する正極板及び負極板のそれぞれの耳部同士が、キャストオン法により鋳造されたストラップにより接続されている鉛蓄電池及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a lead storage battery in which the respective ears of a positive electrode plate and a negative electrode plate constituting an electrode plate group are connected by a strap cast by a cast-on method, and a method for manufacturing the same.
鉛蓄電池を製造する際には、特許文献1に示されているように、正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群を構成した後、同極性の極板の耳部どうしを接続するストラップを、キャストオン法により鋳造する工程を行う。
When manufacturing a lead-acid battery, as shown in
図9は従来の鉛蓄電池で用いられていた極板群を示している。従来の鉛蓄電池においては、正極格子体及び負極格子体にそれぞれ正極活物質及び負極活物質を充填して正極板1及び負極板2を構成した後、正極板1及び負極板2の耳部1a,2aの高さ寸法を所定の寸法とするように、耳部1a,2aの先端を幅方向にカットして、耳部1a,2aの先端部の形状を、幅方向の両端角部が直角に角張った形状とし、正極板1及び負極板2を、セパレータ3を介して交互に積層することにより極板群4を構成していた。極板群4を構成する正極板の耳部1aどうし及び負極板の耳部2aどうしをそれぞれ接続するストラップを鋳造する際には、図10に示すように、ストラップ鋳造用鋳型5の型穴5A及び5B内に鉛または鉛合金の溶湯を注入した後、極板群4を逆さにした状態で、一連の負極板1の耳部1a及び正極板2の耳部2aを、ストラップ鋳造用鋳型5の型穴5A及び5B内の溶湯中に挿入し、この状態で型穴内の溶湯が冷却されて凝固するのを待つことにより、負極ストラップ6及び正極ストラップ7を鋳造する。
FIG. 9 shows an electrode plate group used in a conventional lead-acid battery. In the conventional lead-acid battery, the
また特許文献2に示された鉛蓄電池では、図12に示されているように、極板の耳部1a′を、その先端から基端部側にかけて斜めにカットして、耳部1a′の先端1a1′がストラップ鋳造用鋳型5の型穴5Aの底面に当るまで、耳部1a′を型穴内の溶湯中に挿入することにより、ストラップ6を鋳造するようにしている。
Further, in the lead storage battery disclosed in
図9及び図10に示した従来の方法によりストラップを鋳造する際には、極板群を構成するに先立って、正極板1及び負極板2の耳部1a,2aの先端を幅方向にカットするだけであったため、耳部1a,2aの先端面以外の部分は酸化膜で覆われた地肌のままの状態にあった。耳部の酸化膜で覆われた部分は、鋳型内の溶湯に浸漬した際に溶け難いため、従来の方法により耳部1a,2aにストラップ6,7を鋳造する際に確実に溶融させることができるのは、図11(A)に太線で示したように、主として耳部1a,2aの先端面(カットされることにより酸化膜が除去された部分)のみであった。そのため、耳部1a,2aとストラップ6,7との溶接部において、十分な溶け込みをもって確実に溶接されている部分を増やすことができないという問題があり、このことが、集電効率(極板群から外部に取り出すことができる電力量の極板群で発電される電力量に対する割合)の向上を図る上でネックになっていた。
When the strap is cast by the conventional method shown in FIGS. 9 and 10, the tips of the
また極板群4を逆さにして、一連の負極板1の耳部1a及び正極板2の耳部2aを、ストラップ鋳造用鋳型5の型穴5A及び5B内の溶湯中に挿入する際には、耳部1a,2aを型穴5A及び5Bの幅方向の中央に挿入することが好ましいが、実際には、耳部1a,2aの挿入位置が型穴5A及び5Bの幅方向の端部側にずれることがあり、図11(B)に示すように、耳部1a,2aのストラップの幅方向の片側に寄った状態でストラップが鋳造されることがある。このような状態でストラップ6,7が鋳造されると、ストラップ6,7の幅方向の片側に断面積が小さく、電気抵抗が大きい部分6p,7pが形成されて、この電気抵抗が大きい部分6p,7pがストラップ内に埋め込まれている耳部の高さ方向の全体に接した状態になるため、各耳部の側面からストラップへの電流の流れが抑制され、極板群からの集電効率が低下するという問題があった。
When the electrode plate group 4 is turned upside down and the
図12に示したように、耳部1aを、その先端から基端部にかけて斜めにカットして耳部の先端に傾斜面を形成しておけば、耳部1aの酸化膜が除去された面を、耳部の幅方向に対して傾斜した傾斜面とすることができるため、図11に示したように、耳部の先端を幅方向にのみカットした場合に比べて、耳部の溶融される部分の面積を拡大できることが期待される。
As shown in FIG. 12, if the
しかしながら、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底部付近では、溶湯から鋳型への熱伝導により溶湯の熱が奪われて、その温度が急速に低下するため、耳部の先端を型穴の底面に接触させた状態で、耳部とストラップとの溶接を行うと、耳部の先端寄りの部分で耳部の溶融不足が生じ、耳部とストラップとの溶接が不完全になるおそれがある。 However, in the vicinity of the bottom of the mold hole of the strap casting mold, the heat of the molten metal is deprived due to heat conduction from the molten metal to the mold, and the temperature rapidly decreases, so the tip of the ear contacts the bottom of the mold hole. If the ear part and the strap are welded in such a state, the ear part is insufficiently melted near the tip of the ear part, and there is a possibility that the welding between the ear part and the strap becomes incomplete.
また型穴内では、その開口部側から底部側に向って溶湯の温度が低くなっていくため、耳部の先端が全体に亘って斜めにカットされていると、耳部の先端を型穴の底面に接触させないようにした場合でも、耳部の傾斜面の温度分布が不均一になり、耳部の傾斜面全体をストラップに均一に溶接することができないおそれがある。従って、耳部の先端面の全体を傾斜面とすることは避ける必要がある。 Also, in the mold cavity, the temperature of the molten metal decreases from the opening side toward the bottom side, so if the tip of the ear is cut diagonally over the whole, the tip of the ear will be Even when the bottom surface is not contacted, the temperature distribution of the inclined surface of the ear portion becomes uneven, and the entire inclined surface of the ear portion may not be uniformly welded to the strap. Therefore, it is necessary to avoid making the entire front end surface of the ear part an inclined surface.
更に、従来の鉛蓄電池では、ストラップの断面形状を矩形状としていたが、ストラップの断面形状を矩形状とした場合、ストラップの幅方向の両端の角部と耳部の幅方向の両端の角部との間の距離が必要以上に長くなり、この部分で鉛または鉛合金の量が過剰になるため、ストラップを形成するために用いる鉛または鉛合金の量を節約する上で好ましくなかった。特に図12に示すように耳部の先端に傾斜面を形成した場合、ストラップの断面が矩形状であると、ストラップの傾斜面に隣接する部分の断面積が過大になり、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量が無駄になるのを避けられない。 Furthermore, in the conventional lead-acid battery, the cross-sectional shape of the strap is rectangular, but when the cross-sectional shape of the strap is rectangular, the corners at both ends in the width direction of the strap and the corners at both ends in the width direction of the ear portion The distance between the lead and the lead alloy becomes longer than necessary, and the amount of lead or lead alloy is excessive in this portion, which is not preferable for saving the amount of lead or lead alloy used for forming the strap. In particular, when an inclined surface is formed at the tip of the ear as shown in FIG. 12, if the cross section of the strap is rectangular, the cross-sectional area of the portion adjacent to the inclined surface of the strap becomes excessive, and lead forming the strap Or the amount of lead alloy is inevitable.
またストラップを耳部に良好に溶接するためには、鋳型の型穴内に注入された溶湯の凝固が始まる前に耳部を型穴内の溶湯中に浸漬する必要があるが、ストラップの断面積が大きいと、ストラップを鋳造する鋳型の型穴が大きくなって、型穴内を溶湯で満たすために要する時間が長くなるため、耳部を溶湯中に挿入する前に型穴の底部付近で溶湯の凝固が始まるおそれがあり、好ましくない。耳部とストラップとの溶接を良好に行わせるためには、ストラップの断面積をできるだけ小さくすることが好ましい。 In addition, in order to weld the strap to the ear part well, it is necessary to immerse the ear part in the molten metal in the mold hole before the molten metal injected into the mold hole begins to solidify. If it is larger, the mold hole for casting the strap becomes larger and the time required to fill the mold hole with the molten metal becomes longer.So, the molten metal solidifies near the bottom of the mold hole before inserting the ear part into the molten metal. May start, which is not preferable. In order to achieve good welding between the ear and the strap, it is preferable to make the cross-sectional area of the strap as small as possible.
本発明の目的は、極板の耳部とストラップとの接続部において、耳部とストラップとが十分な溶け込みをもって確実に溶接される部分を増やして、集電効率の向上を図った鉛蓄電池及び該鉛蓄電池を製造する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a lead-acid battery that improves the current collection efficiency by increasing the number of portions where the ear and the strap are welded with sufficient penetration at the connection between the ear and the strap of the electrode plate, and It is providing the method of manufacturing this lead acid battery.
本発明の他の目的は、極板の耳部とストラップとの接続部において、耳部とストラップとが十分な溶け込みをもって確実に溶接される部分を増やして集電効率を向上させるとともに、キャストオン時に耳部の先端部の温度分布を均一な状態に近づけて、耳部とストラップとの溶接を良好に行うことができるようにした鉛蓄電池及び該鉛蓄電池の製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to increase the current collecting efficiency by increasing the number of portions where the ear and the strap are welded with sufficient penetration at the connection between the ear and the strap of the electrode plate. It is an object of the present invention to provide a lead-acid battery and a method for manufacturing the lead-acid battery, in which the temperature distribution at the tip part of the ear part is sometimes brought close to a uniform state so that the ear part and the strap can be favorably welded.
本発明の他の目的は、極板の耳部とストラップとの接続部において、耳部とストラップとが十分な溶け込みをもって確実に溶接される部分を増やすとともに、負極板の耳部及び正極板の耳部がストラップの幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された場合に、耳部の幅方向の両端側で耳部とストラップとの間の電気抵抗が増大するのを抑制して、集電効率が低下するのを防ぐことができるようにした鉛蓄電池及び該鉛蓄電池を製造する方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to increase the number of portions where the ear portion and the strap are securely welded with sufficient penetration at the connection portion between the ear portion of the electrode plate and the strap, and the ear portion of the negative electrode plate and the positive electrode plate. When the strap is cast in a state where the ear is shifted to one side in the width direction of the strap, the electrical resistance between the ear and the strap is suppressed from increasing at both ends in the width direction of the ear, An object of the present invention is to provide a lead-acid battery and a method for manufacturing the lead-acid battery that can prevent the current collection efficiency from decreasing.
本発明の更に他の目的は、耳部とストラップとが十分な溶け込みをもって確実に溶接される部分を増やして集電効率を向上させるとともに、ストラップの断面積を縮小してストラップを形成するために必要な鉛または鉛合金の量を節約することができるようにした鉛蓄電池及び該鉛蓄電池を製造する方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to increase the current welding efficiency by increasing the number of parts where the ear and the strap are sufficiently welded with sufficient penetration, and to reduce the cross-sectional area of the strap to form the strap. It is an object of the present invention to provide a lead-acid battery and a method for manufacturing the lead-acid battery that can save the amount of lead or lead alloy required.
本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群を構成した後、ストラップ鋳造用鋳型の型穴内に注入された鉛または鉛合金の溶湯中に極板群の同極性の極板の耳部を挿入して、同極性の極板の耳部同士を接続するストラップを鋳造する工程を行う鉛蓄電池の製造方法を対象とする。 In the present invention, a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately laminated via a separator to form an electrode plate group, and then the electrode plate group is contained in a molten lead or lead alloy poured into a mold cavity of a strap casting mold. The lead-acid battery manufacturing method of inserting the ear | edge part of the same polarity electrode plate and casting the strap which connects the ear | edge parts of the same polarity electrode plate is made into object.
本発明においては、極板群を構成する前に各極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程と各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に各極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面を形成するとともに、各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部に前記先端面に対して設定された角度θだけ傾斜した傾斜面を形成しておく。またストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の中央に前記耳部の先端面を対向させる平坦面を形成するとともに、型穴の底面の幅方向の両端に前記平坦面の幅方向の両端から型穴の開口部側に前記角度θだけ傾斜して伸びる斜面を形成しておき、型穴内に注入された溶湯中に各極板の耳部を挿入してストラップを鋳造した際に鋳造されたストラップの極板群側に向いた面から耳部の傾斜面の極板群側の端部までの高さh1と、前記ストラップの極板群側に向いた面からストラップの傾斜面の極板群側の端部までの高さh2との間にh2>h1の関係が成立するようにしておく。そして、極板群を構成した後型穴内の溶湯中に各極板の耳部の先端面及び面取りされた部分の全体を挿入し、溶湯中で各極板の耳部の前記先端面及び傾斜面をそれぞれ前記型穴の底面から浮かせた状態で前記h2>h1の関係が成立するストラップを鋳造する。 In the present invention, before forming the electrode plate group, the step of cutting the tip of the ear portion of each electrode plate in the width direction and the step of chamfering the corners in the width direction of the tip of the ear portion of each electrode plate. And forming a tip surface extending linearly along the width direction of each electrode plate at the center in the width direction of the tip end of each electrode plate, and both ends in the width direction of the tip of each electrode plate ear. An inclined surface that is inclined at an angle θ set with respect to the tip end surface is formed at the corner. Further, a flat surface is formed in the center of the bottom surface of the mold hole of the strap casting mold in the width direction so as to face the tip surface of the ear portion, and both ends of the flat surface in the width direction are formed at both ends of the bottom surface of the mold hole. Is formed when the strap is cast by inserting the ear part of each electrode plate into the molten metal poured into the mold hole. The height h1 from the surface facing the electrode plate group side of the strap to the end of the inclined surface of the ear portion on the electrode plate group side, and the pole of the inclined surface of the strap from the surface facing the electrode plate group side of the strap The relationship of h2> h1 is established between the height h2 up to the end on the plate group side. Then, the tip end surface of each electrode plate and the entire chamfered portion are inserted into the molten metal in the rear mold hole constituting the electrode plate group, and the tip surface and the inclined surface of each electrode plate ear in the molten metal. A strap that satisfies the relationship of h2> h1 is cast in a state where the surface is floated from the bottom surface of the mold cavity.
本明細書において、極板の幅方向とは、極板の厚み方向及び高さ方向の双方に対して直角な方向をいい、極板の耳部の幅方向は、極板の幅方向に沿う方向(耳部の厚み方向と高さ方向との双方に対して直角な方向)をいう。更に耳部の先端とは、耳部の格子体からの突出方向の最端部(格子体と反対側の端部)をいう。 In the present specification, the width direction of the electrode plate means a direction perpendicular to both the thickness direction and the height direction of the electrode plate, and the width direction of the ear portion of the electrode plate is along the width direction of the electrode plate. Direction (direction perpendicular to both the thickness direction and the height direction of the ear). Furthermore, the tip of the ear portion refers to the outermost end portion (the end portion on the opposite side of the lattice body) in the protruding direction from the lattice body of the ear portion.
またストラップの幅方向とは、ストラップが極板の耳部に溶接された状態で、極板の幅方向(耳部の幅方向)に沿う方向をいい、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向とは、鋳造するストラップの幅方向に沿う方向をいう。 The width direction of the strap refers to the direction along the width direction of the electrode plate (the width direction of the ear portion) in a state where the strap is welded to the ear portion of the electrode plate, and is the direction of the bottom of the mold hole of the strap casting mold. The width direction means a direction along the width direction of the strap to be cast.
上記のように、極板群を構成する前に各極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程と各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に各極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面を形成するとともに、各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りしておくと、各極板の耳部の先端面だけでなく、幅方向の両端の面取りされた部分をも酸化膜が除去された新生面とすることができ、耳部の先端面だけでなく、耳部の先端部の幅方向の両端の斜めに面取りされた部分をも十分に溶融させてストラップと耳部との溶接を良好に行わせることができる。 As described above, before forming the electrode plate group, the step of cutting the tips of the ears of each electrode plate in the width direction and the step of chamfering both end corners in the width direction of the tips of the ears of each electrode plate And forming a tip surface extending linearly along the width direction of each electrode plate at the center in the width direction of the tip end of each electrode plate, and both ends in the width direction of the tip of each electrode plate ear. If the corners are chamfered, the chamfered portions at both ends in the width direction can be used as the new surface from which the oxide film has been removed, as well as the tip surfaces of the ears of each electrode plate. Not only the surface but also the obliquely chamfered portions at both ends in the width direction of the front end portion of the ear portion can be sufficiently melted so that the strap and the ear portion can be well welded.
また上記のように、溶湯中で各極板の耳部の先端面及び傾斜面をそれぞれ型穴の底面から浮かせた状態でストラップを鋳造すると、耳部から型穴の底部を通して熱が逃げるのを防ぐことができるため、耳部に十分に熱を供給して、耳部の先端のカットされた部分を十分に溶融させることができる。 In addition, as described above, when the strap is cast in the molten metal with the tip and inclined surfaces of the ears of each electrode plate floating from the bottom of the mold cavity, heat escapes from the ears through the bottom of the mold cavity. Since it can prevent, heat can be sufficiently supplied to the ear | edge part and the cut | disconnected part of the front-end | tip of an ear | edge part can fully be fuse | melted.
更に上記のように、耳部の先端部の幅方向の両端角部を面取りするようにすると、図12に示したように、耳部の先端の全体を斜めにカットした場合ほど耳部の先端の温度分布が不均一になることがないため、面取りされた部分を含む耳部の先端部全体をほぼ均一に溶融させて、耳部とストラップとの溶接を良好に行わせることができ、集電効率を向上させることができる。 Further, as described above, when the both end corners in the width direction of the tip portion of the ear portion are chamfered, as shown in FIG. 12, the tip of the ear portion is cut as the entire tip portion of the ear portion is cut obliquely. for the temperature distribution does not become non-uniform, substantially uniformly melt the entire tip portion of the ear portion including a chamfered portion, it is possible to satisfactorily perform the welding of the ears and the strap collector Electric efficiency can be improved.
また上記のように、耳部の幅方向の両端の角部を面取りしておくと、負極板の耳部及び正極板の耳部がストラップの幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された場合にストラップの幅方向の片側に形成される電気抵抗が大きい部分を縮小することができるため、集電効率が低下するのを防ぐことができる。 In addition, as described above, if the corners at both ends in the width direction of the ear portion are chamfered, the strap is cast in a state where the ear portion of the negative electrode plate and the ear portion of the positive electrode plate are shifted to one side in the width direction of the strap. In this case, since the portion having a large electrical resistance formed on one side in the width direction of the strap can be reduced, it is possible to prevent the current collection efficiency from being lowered.
また上記のように、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の両端に型穴の開口部側に傾斜した傾斜面を形成しておくと、鋳造されたストラップの極板群と反対側に向いた端部の幅方向の両端の角部が面取りされた形状になるので、ストラップの幅方向の両端角部(傾斜面)と耳部の幅方向の両端角部(傾斜面)との間の距離を縮小して、ストラップの断面積を縮小することができ、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量の節約を図ることができる。 In addition, as described above, if the inclined surfaces inclined toward the opening side of the mold hole are formed at both ends in the width direction of the bottom surface of the mold hole of the strap casting mold, the side opposite to the electrode plate group of the cast strap Since the corners at both ends in the width direction of the end portion facing the chamfer are chamfered, the corners at both ends (inclined surfaces) in the width direction of the strap and the corners at both ends (inclined surfaces) in the width direction of the ears By reducing the distance between them, the cross-sectional area of the strap can be reduced, and the amount of lead or lead alloy forming the strap can be saved.
また上記のように、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の両端に型穴の開口部側に傾斜した傾斜面を形成すると、該傾斜面を形成しない場合に比べて、型穴の容積を縮小することができるため、耳部を型穴内に挿入するのに先立って、型穴内を鉛または鉛合金の溶湯で満たすために要する時間を短縮することができる。従って、耳部を溶湯中に挿入する前に型穴の底部付近で溶湯の凝固が始まるのを防いで、耳部とストラップとの溶接を良好に行わせることができる。 In addition, as described above, when the inclined surfaces inclined to the opening side of the mold hole are formed at both ends in the width direction of the bottom surface of the mold hole of the strap casting mold, the mold hole of the mold hole is compared with the case where the inclined surface is not formed. Since the volume can be reduced, it is possible to reduce the time required to fill the mold cavity with molten lead or lead alloy prior to inserting the ear into the mold cavity. Therefore, it is possible to prevent the molten metal from solidifying in the vicinity of the bottom of the mold cavity before inserting the ear portion into the molten metal, and to favorably weld the ear portion and the strap.
本発明はまた、極板群を構成する極板のうち、同極性の一連の極板の上部に突設された耳部同士が、該一連の極板の耳部に一体化されるように鋳造されたストラップにより接続されている鉛蓄電池を対象とする。 The present invention is also configured such that, among the electrode plates constituting the electrode plate group, the ears protruding from the upper part of the series of electrode plates of the same polarity are integrated with the ears of the series of electrode plates. Intended for lead-acid batteries connected by cast straps.
本発明においては、極板群を構成する各極板の耳部の先端が幅方向にカットされるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部が面取りされて、各極板の耳部の先端の幅方向の中央部に平坦な先端面が形成されるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端に前記先端面に対して傾斜した傾斜面が形成される。またストラップは、一連の極板の耳部の先端面及び傾斜面を内部に埋設した状態で鋳造されていて、ストラップの極板群と反対側に向いた端部の幅方向の中央が平坦で、該端部の幅方向の両端の角部が面取りされた形状を呈するように形成され、ストラップの平坦な部分及び面取りされた形状を呈する部分がそれぞれ内部に埋設された耳部の先端面及び傾斜面に対向させられる。そして本発明においては、ストラップの極板群側に向いた面から耳部の傾斜面の極板群側の端部までの高さh1と、ストラップの極板群側に向いた面からストラップの傾斜面の極板群側の端部までの高さh2との間にh2>h1の関係が成立するようにストラップが鋳造されている。 In the present invention, the tips of the ears of each electrode plate constituting the electrode plate group are cut in the width direction, and both end corners in the width direction of the tip of each electrode plate are chamfered, and each electrode plate A flat tip surface is formed at the center in the width direction of the tip of each ear portion, and inclined surfaces that are inclined with respect to the tip surface are formed at both ends in the width direction of the tip of each electrode plate. The strap is cast with the tip and slopes of the ears of a series of electrode plates embedded inside, and the center in the width direction of the end of the strap facing away from the electrode plate group is flat. A tip end surface of an ear portion formed such that corners at both ends in the width direction of the end portion are chamfered, and a flat portion of the strap and a portion of the chamfered shape are embedded therein, and It is made to oppose an inclined surface. In the present invention, the height h1 from the surface of the strap facing the electrode plate group side to the end of the sloping surface of the ear portion on the electrode plate group side, and the surface of the strap facing the electrode plate group side of the strap The strap is cast so that a relationship of h2> h1 is established between the inclined surface and the height h2 to the end on the electrode plate group side.
上記のように、極板群を構成する各極板の耳部の先端が幅方向にカットされるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部が面取りされて、各極板の耳部の先端の幅方向の中央部に平坦な先端面が形成されるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端に先端面に対して傾斜した傾斜面が形成されて、各極板の耳部の先端面及び傾斜面をストラップ内に埋設するように各ストラップが鋳造されていると、耳部の先端面だけでなく、斜めに面取りされた部分も十分に溶融してストラップに溶接されるため、耳部とストラップとの溶接部において、十分な溶け込みをもって確実に溶接されている部分を増やして、耳部とストラップとの接続部の電気抵抗を低減することができ、極板群からの集電効率を向上させることができる。 As described above, the tips of the ears of each electrode plate constituting the electrode plate group are cut in the width direction, and the corners in the width direction of the tips of the ears of each electrode plate are chamfered, and each electrode plate A flat tip surface is formed at the center in the width direction of the tip of each ear portion, and inclined surfaces inclined with respect to the tip surface are formed at both ends in the width direction of the tip portion of each electrode plate, When each strap is cast so that the tip end surface and the inclined surface of the ear portion of the electrode plate are embedded in the strap, not only the tip end surface of the ear portion but also the chamfered portion is sufficiently melted and the strap is melted. Therefore, in the welded part between the ear part and the strap, it is possible to increase the number of parts that are securely welded with sufficient penetration, and to reduce the electrical resistance of the connection part between the ear part and the strap. The current collection efficiency from the plate group can be improved.
また上記のように、耳部の幅方向の両端の角部を面取りしておくと、負極板の耳部及び正極板の耳部がストラップの幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された際にストラップの幅方向の片側に形成される電気抵抗が大きい部分を縮小することができるため、極板群からの集電効率が低下するのを防ぐことができる。 In addition, as described above, if the corners at both ends in the width direction of the ear portion are chamfered, the strap is cast in a state where the ear portion of the negative electrode plate and the ear portion of the positive electrode plate are shifted to one side in the width direction of the strap. In this case, a portion having a large electrical resistance formed on one side in the width direction of the strap can be reduced, so that it is possible to prevent the current collection efficiency from the electrode plate group from being lowered.
更に上記のように、ストラップの幅方向の両端の角部を面取りされた形状にしておくと、ストラップの幅方向の両端角部(傾斜面)と耳部の幅方向の両端角部(傾斜面)との間の距離を縮小して、ストラップの断面積を縮小することができるため、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量の節約を図ることができ、極板の各耳部が面取りされることにより極板を構成する鉛または鉛合金の量が節約されることと相俟って、電池のコストの低減を図ることができる。 Further, as described above, if the corners at both ends in the width direction of the strap are chamfered, both end corners (inclined surfaces) in the width direction of the straps and both end corners in the width direction of the ears (inclined surfaces) ) To reduce the amount of lead or lead alloy that forms the strap, and each ear of the electrode plate is chamfered This saves the amount of lead or lead alloy constituting the electrode plate, thereby reducing the cost of the battery.
各極板の耳部の先端の幅方向の両端の角部の面取り及びストラップの幅方向の両端の角部の面取りは、C面取りとすることが好ましい。 The chamfering of the corners at both ends in the width direction and the chamfering at both ends in the width direction of the strap are preferably C chamfering.
各極板の耳部の先端の幅方向の両端の面取りをC面取り(耳部の幅方向に対して45度傾斜した方向に沿った面取り)とすると、各極板の鉛量を低減する効果を高めることができる。 If the chamfering at both ends in the width direction of the tip of each electrode plate is a C chamfer (chamfering along a direction inclined 45 degrees with respect to the width direction of the ear), the effect of reducing the amount of lead in each electrode plate Can be increased.
本発明に係わる鉛蓄電池の製造方法によれば、極板群を構成する前に各極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程と各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に平坦な先端面を形成するとともに、各極板の先端の幅方向の両端角部に傾斜面を形成しておくので、各極板の耳部の先端面だけでなく、幅方向の両端の傾斜面をも酸化膜が除去された新生面とすることができる。従って、耳部の先端面だけでなく、耳部の先端部の幅方向の両端の傾斜面をも十分に溶融させてストラップと耳部との溶接を良好に行わせることができる。 According to the method for manufacturing a lead-acid battery according to the present invention, the step of cutting the tips of the ears of each electrode plate in the width direction before constituting the electrode plate group, and both ends in the width direction of the tips of the ears of each electrode plate And chamfering the corners to form a flat tip surface at the center in the width direction of the tips of the ears of each electrode plate, and to form inclined surfaces at the corners in the width direction of the tip of each electrode plate. Since it is formed, not only the front end surface of the ear portion of each electrode plate but also the inclined surfaces at both ends in the width direction can be formed as new surfaces from which the oxide film has been removed. Therefore, not only the front end surface of the ear portion but also the inclined surfaces at both ends in the width direction of the front end portion of the ear portion can be sufficiently melted so that the strap and the ear portion can be well welded.
本発明においては、溶湯中で各極板の耳部の先端面及び傾斜面をそれぞれ型穴の底面から浮かせた状態でストラップを鋳造するので、耳部から型穴の底部を通して熱が逃げるのを防ぐことができ、耳部に十分に熱を供給して、耳部の先端のカットされた部分を十分に溶融させることができる。また耳部の先端部の幅方向の両端角部を面取りするようにすると、耳部の先端の全体を斜めにカットした場合ほど耳部の先端の温度分布が不均一になることがないため、面取りされた部分を含む耳部の先端部全体をほぼ均一に溶融させて、耳部とストラップとの溶接を良好に行わせることができ、集電効率を向上させることができる。 In the present invention, the strap is cast in the molten metal in a state where the tip end surface and the inclined surface of the ear portion of each electrode plate are floated from the bottom surface of the mold cavity, so that heat escapes from the ear portion through the bottom of the mold cavity. It is possible to prevent this, and sufficient heat can be supplied to the ear portion to sufficiently melt the cut portion of the tip of the ear portion. Also, if the corners in the width direction of the tip part of the ear part are chamfered, the temperature distribution at the tip of the ear part will not be uneven as if the entire tip part of the ear part is cut obliquely, The entire tip of the ear portion including the chamfered portion is melted almost uniformly, so that the ear portion and the strap can be favorably welded, and the current collection efficiency can be improved.
また本発明によれば、耳部の幅方向の両端の角部を面取りしておくので、負極板の耳部及び正極板の耳部がストラップの幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された際にストラップの幅方向の片側に形成される電気抵抗が大きい部分を縮小して、集電効率が低下するのを防ぐことができる。 Further, according to the present invention, since the corners at both ends in the width direction of the ear portion are chamfered, the strap is cast in a state where the ear portion of the negative electrode plate and the ear portion of the positive electrode plate are shifted to one side in the width direction of the strap. In this case, it is possible to reduce the portion of the strap that has a large electrical resistance formed on one side in the width direction and prevent the current collection efficiency from decreasing.
また本発明によれば、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の両端に型穴の開口部側に傾斜した傾斜面を形成しておくので、鋳造されたストラップの幅方向の両端の角部を面取りされた形状として、ストラップの幅方向の両端角部(傾斜面)と耳部の幅方向の両端角部(傾斜面)との間の距離を縮小することができ、これにより、ストラップの断面積を縮小して、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量の節約を図ることができる。 Further, according to the present invention, the inclined surfaces inclined toward the opening side of the mold hole are formed at both ends in the width direction of the bottom surface of the mold hole of the casting mold for strap casting. As the shape of the corner is chamfered, it is possible to reduce the distance between both end corners (inclined surfaces) in the width direction of the strap and both end corners (inclined surfaces) in the width direction of the ears, The strap cross-sectional area can be reduced to save the amount of lead or lead alloy forming the strap.
また本発明によれば、ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の両端に型穴の開口部側に傾斜した傾斜面を形成することにより、型穴の容積を縮小することができるため、耳部を型穴内に挿入するのに先立って、型穴内を鉛または鉛合金の溶湯で満たすために要する時間を短縮することができる。従って、耳部を溶湯得中に挿入する前に型穴の底部付近で溶湯の凝固が始まるのを防いで、耳部とストラップとの溶接を良好に行わせることができる。 Further, according to the present invention, the volume of the mold cavity can be reduced by forming the inclined surfaces inclined toward the opening side of the mold cavity at both ends in the width direction of the bottom surface of the mold cavity of the strap casting mold. Prior to inserting the ear portion into the mold cavity, the time required to fill the mold cavity with molten lead or lead alloy can be shortened. Therefore, it is possible to prevent the molten metal from solidifying in the vicinity of the bottom of the mold cavity before inserting the ear portion into the molten metal, and to favorably weld the ear portion and the strap.
本発明に係わる鉛蓄電池においては、耳部の先端の幅方向の両端の角部が面取りされて、各極板の耳部の先端面及び面取りされた部分をストラップ内に完全に埋設するように各ストラップが鋳造されているので、耳部の先端部の幅方向に直線的にカットされた先端面だけでなく、斜めに面取りされた部分をも十分に溶融させてストラップに確実に溶接することができる。従って、耳部とストラップとの溶接部において、十分な溶け込みをもって確実に溶接されている部分を増やして、耳部とストラップとの接続部の電気抵抗を低減することができ、極板群からの集電効率を向上させることができる。 In the lead-acid battery according to the present invention, the corners at both ends in the width direction of the tips of the ears are chamfered so that the tip surfaces and the chamfered portions of the ears of each electrode plate are completely embedded in the strap. Since each strap is cast, not only the front end surface cut linearly in the width direction of the front end of the ear, but also the diagonally chamfered portion must be melted sufficiently and securely welded to the strap Can do. Therefore, in the welded portion between the ear portion and the strap, the portion that is securely welded with sufficient penetration can be increased, and the electrical resistance of the connection portion between the ear portion and the strap can be reduced. The current collection efficiency can be improved.
また本発明においては、耳部の幅方向の両端の角部が面取りされているので、負極板の耳部及び正極板の耳部がストラップの幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された際にストラップの幅方向の片側に形成される電気抵抗が大きい部分を縮小して、極板群からの集電効率が低下するのを防ぐことができる。 In the present invention, since the corners at both ends in the width direction of the ear portion are chamfered, the strap is cast in a state where the ear portion of the negative electrode plate and the ear portion of the positive electrode plate are shifted to one side in the width direction of the strap. In this case, it is possible to prevent the current collection efficiency from the electrode plate group from being reduced by reducing the portion of the strap that has a large electrical resistance formed on one side in the width direction.
更に本発明によれば、ストラップの幅方向の両端の角部を面取りされた形状にしたことにより、ストラップの幅方向の両端角部と耳部の幅方向の両端角部との間の距離を縮小して、ストラップの断面積を縮小することができるため、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量を節約することができ、極板の各耳部を面取りすることにより極板を構成する鉛または鉛合金の量を節約できることと相俟って、電池のコストの低減を図ることができる。 Furthermore, according to the present invention, the corners at both ends in the width direction of the strap are chamfered so that the distance between the corners at both ends in the width direction of the strap and the corners at both ends in the width direction of the ears is increased. The cross-sectional area of the strap can be reduced to reduce the amount of lead or lead alloy that forms the strap, and the lead that comprises the electrode plate by chamfering each ear of the electrode plate Alternatively, coupled with the ability to save the amount of lead alloy, the cost of the battery can be reduced.
以下図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図7は、本実施形態で用いる極板群の構成を概略的に示したもので、同図において、11は負極板、12は正極板、13は負極板11と正極板12との間に配置されたセパレータである。負極板11及び正極板12は所定枚数ずつ設けられていて、負極板11と正極板12とが、セパレータ13を介して交互に積層されることにより、極板群14が構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 7 schematically shows the structure of the electrode plate group used in this embodiment. In FIG. 7, 11 is a negative electrode plate, 12 is a positive electrode plate, and 13 is between the
負極板11は、鉛合金からなる格子体に負極活物質を充填したもので、格子体の上部に耳部11aが突設されている。本発明においては、格子体に負極活物質を充填した後、極板群を構成する前に、各負極板の格子体の上端に突設された矩形状の耳部11aの先端を幅方向に直線的にカットする工程と、各耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に各極板の幅方向に沿って直線状に伸びる平坦な先端面11a1を形成するとともに、各極板の先端の幅方向の両端角部に先端面11a1に対して(幅方向に対して)設定された角度θ(図3参照)だけ傾斜した傾斜面11a2,11a2を形成しておく。そのため、各耳部11aの先端部は、極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面11a1を先端の幅方向の中央部に有し、傾斜面(面取り部)11a2,11a2を先端の幅方向の両端に有する台形状の形状を呈する。耳部11aの先端面11a1及び幅方向の両端の傾斜面11a2,11a2は、格子体の耳部をカットすることにより形成されるため、酸化膜が除去された新生面となっている。本実施形態では、耳部11aの先端の幅方向の両端の面取りをC面取り(θ=45°とする面取り)としている。
The
耳部11aの先端を幅方向にカットする工程は、ロータリーカッターまたは剪断式のカッターを用いて行うことができる。通常、極板に活物質を充填する工程から耳部をカットする工程に移行する際には、一連の極板がコンベアによりそれぞれの幅方向に沿って直線的に搬送される。この場合、耳部11aの先端を幅方向にカットするカッターとしてロータリーカッターを用いると、極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程を極板の搬送を止めることなく行うことができ、量産性を高めることができる。
The step of cutting the tip of the
各耳部11aの先端の幅方向の両端角部を斜めにカットして面取りする工程も、ロータリーカッターまたは剪断式カッターを用いて行うことができる。各耳部11aの先端の幅方向の両端角部を斜めにカットして面取りする工程をロータリーカッターを用いて行う場合、耳部の幅方向の両端角部のカットは、ロータリーカッターを耳部の幅方向に対して傾斜させて行ってもよく、ロータリーカッターを傾斜させずに、極板側を回転させて傾けることにより、耳部の幅方向をロータリーカッターに対して傾斜させた状態にして行ってもよい。
The step of obliquely cutting and chamfering both end corners in the width direction at the tip of each
正極板12は、鉛合金からなる格子体に正極活物質を充填したもので、格子体の上部に耳部12aが突設されている。正極板12の耳部12aに対しても、図2に示した負極板の耳部11aと同様に、格子体に正極活物質を充填した後、極板群を構成する前に、その先端を幅方向にカットする工程と、その先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に各極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面12a1を形成するとともに、各極板の先端の幅方向の両端角部に先端面12a1に対して(幅方向に対して)設定された角度θだけ傾斜した傾斜面12a2,12a2を形成しておく。従って、正極板の耳部12aの先端部も、極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面12a1を先端の幅方向の中央に有し、傾斜面12a2,12a2を先端の幅方向の両端に有する台形状の形状を呈する。
The
一連の負極板11,11,…の耳部11a,11a,…及び一連の正極板12,12,…の耳部12a,12a,…はそれぞれ、極板群14を構成した際に、極板の幅方向の一端側及び他端側で極板の積層方向に一列に整列して並ぶように設けられている。
The
本発明に係わる鉛蓄電池の製造方法では、極板群14を構成した後、負極板の耳部11a同士及び正極板の耳部12a同士をそれぞれ接続する負極ストラップ16及び正極ストラップ17を鋳造する工程を行う。負極ストラップ及び正極ストラップを鋳造する工程では、図8(A),(B)に示すように、負極ストラップ16及び正極ストラップ17をそれぞれ鋳造するための型穴5A及び5Bを有するストラップ鋳造用鋳型5を用いる。本発明の製造方法で用いるストラップ鋳造用鋳型5においては、負極ストラップ16を鋳造する型穴5Aの底面の幅方向の中央に、耳部11の先端面11a1に対向する平坦面5A1を形成するとともに、型穴の底面の幅方向の両端に平坦面5A1の幅方向の両端から型穴5Aの開口部側に角度θだけ傾斜して伸びる斜面5A2,5A2を形成しておく。また正極ストラップ17を鋳造する型穴5Bの底面の幅方向の中央に、耳部12の先端面12a1に対向する平坦面5B1を形成するとともに、型穴の底面の幅方向の両端に平坦面5B1の幅方向の両端から型穴5Bの開口部側に角度θだけ傾斜して伸びる斜面5B2,5B2を形成しておく。
In the lead-acid battery manufacturing method according to the present invention, after the
ストラップ16及び17を鋳造する際には、ストラップ鋳造用鋳型5の型穴5A及び5B内に鉛または鉛合金の溶湯を満たした後、極板群14を所定の加圧力で積層方向に加圧した状態で、耳部11a及び12aを下方に向けて、型穴5A及び5B内の溶湯中に挿入する。このとき、極板11,12の耳部11a,12aの先端面11a1,12a1及び傾斜面(面取り部)11a2,12a2全体を溶湯中に完全に埋没させるとともに、耳部11a,12aの先端面11a1,12a1を溶湯中で型穴5A,5Bの底面より所定の距離dだけ浮かせた状態にしておく。
When casting the
この状態で、型穴5A,5B内の溶湯が冷却されて凝固するのを待ち、図1及び図2に示すように、複数の負極板11の耳部11a同士を接続する負極ストラップ16及び複数の正極板12の耳部12a同士を接続する正極ストラップ17を鋳造する。
In this state, waiting for the molten metal in the
なお図1及び図2において、16b及び17bはそれぞれ負極ストラップ16及び正極ストラップ17の端部に形成されたフラグ部であり、これらのフラグ部は、極板群を電槽のセル室内に収容した後にセル間接続部により隣接するセルの所定のストラップに設けられたフラグ部に接続される。
In FIGS. 1 and 2, 16b and 17b are flag portions formed at the end portions of the
上記のように、極板群14を構成する前に極板11,12の耳部11a,12aの先端を幅方向にカットする工程と極板11,12の耳部11a,12aの先端の幅方向の両端角部を斜めにカットする工程とを行って、極板11,12の耳部の先端面だけでなく、面取りされた部分の傾斜面をも酸化膜が除去された面としておくと、型穴5A,5B内の溶湯内に耳部11a,12aを挿入した際に、耳部11a,12aの先端面11a1,12a1だけでなく、耳部の先端部の幅方向の両端の斜めに面取りされた部分11a2,12a2をも十分に溶融させてストラップに確実に溶接することができる。
As described above, the step of cutting the tips of the
また上記のように、負極板11の耳部11a及び正極板12の耳部12aの先端面をそれぞれ溶湯中で型穴5A及び5Bの底面より浮かせた状態でストラップ16を鋳造すると、耳部11a及び12aが型穴5A及び5Bの底部に接触しないため、耳部11a及び12aから型穴5A及び5Bの底部を通して熱が逃げるのを防ぐことができ、耳部に十分に熱を供給して、耳部11a,12aの先端面及び面取り部を十分に溶融させることができる。
Further, as described above, when the
上記のように耳部11aの先端の幅方向の両端角部を面取りして、耳部の先端部の形状を台形状とすると、耳部全体を斜めにカットした場合ほど耳部の先端の温度分布が不均一になることがないため、幅方向に直線状にカットされた先端面と面取りされた部分とを含む耳部11a及び12aの先端部の端面全体をほぼ均一に溶融させて、耳部とストラップとの溶接を良好に行わせることができる。
As described above, when the both end corners in the width direction of the tip of the
また上記のように、耳部11a,12aの先端の幅方向の両端角部を面取りすると、各極板を構成する鉛または鉛合金の量を低減することができるため、鉛蓄電池で使用する鉛または鉛合金の量の低減を図ってコストの低減を図ることができる。
Further, as described above, chamfering the corners in the width direction at the tips of the
更に上記のように、耳部11a,12aの幅方向の両端の角部を面取りしておくと、図5に示すように、負極板の耳部11a及び正極板の耳部12aがストラップ16及び17の幅方向の片側にずれた状態でストラップが鋳造された際にストラップの幅方向の片側に形成される電気抵抗が大きい部分16p,17pを縮小して、極板群からの集電効率が低下するのを防ぐことができる。
Further, as described above, when the corners at both ends in the width direction of the
また上記のように、ストラップ鋳造用鋳型5の型穴5A,5Bの底面の幅方向の両端に型穴の開口部側に傾斜した傾斜面5A2,5B2を形成しておくと、鋳造されたストラップ16,17の幅方向の両端の角部が面取りされた形状になる。従って、ストラップ16,17は、その先端の幅方向の中央に平坦な先端面16a1,17a1を有し、先端の幅方向の両端に傾斜面16a2,17a2を有する形状に形成される。そして、ストラップ16,17の先端面16a1、17a1が極板11,12の先端面11a1,12a1に対向させられ、ストラップ16及び17の各傾斜面(面取りされた部分)16a2及び17a2がそれぞれ極板11及び12の各傾斜面(面取りされた部分)11a2及び12a2に対向させられる。
As described above, if the inclined surfaces 5A2 and 5B2 that are inclined toward the opening side of the mold hole are formed at both ends in the width direction of the bottom surfaces of the
従来の鉛蓄電池では、図6に示したように、横断面の輪郭形状が矩形状を呈するストラップ16′,17′が用いられていた。耳部11a,11bの先端の幅方向の両端を面取りする場合に断面が矩形状を呈するストラップ16′,17′を用いると、ストラップ16′,17′の先端の幅方向の両端角部と耳部11a,12aの幅方向の両端の傾斜面11a2,12a2との間の距離L′が長くなるため、耳部のストラップ内に埋設される部分の大きさに比べてストラップの断面積が必要以上に大きくなる。ストラップの断面積が大きいと、該ストラップを鋳造する鋳型の型穴の容積が大きくなるため、型穴を溶湯で満たすために要する時間が長くかかり、型穴内の溶湯中に極板の耳部を挿入するまでの間に型穴の底部付近で溶湯の凝固が開始されるおそれがある。
In the conventional lead-acid battery, as shown in FIG. 6, straps 16 'and 17' having a rectangular cross-sectional profile are used. When chamfering both ends in the width direction at the tips of the
これに対し、本発明のように、ストラップ16,17の先端の幅方向の両端に傾斜面16a2,17a2を形成しておくと、図5に示すように、ストラップ16,17の先端の幅方向の両端角部と耳部11a,12aの幅方向の両端の傾斜面11a2,12a2との間の距離Lを短縮して、ストラップの断面積を縮小することができる。ストラップの断面積を縮小することができると、ストラップを形成する鉛または鉛合金の量の節約を図ることができるだけでなく、ストラップを鋳造する型穴の容積を縮小することができるため、型穴を溶湯で満たすために要する時間を短縮して、型穴内の溶湯中に極板の耳部を挿入するまでの間に型穴の底部付近で溶湯の凝固が開始されるおそれをなくすことができ、ストラップの鋳造及びストラップと極板の耳部との溶接を良好に行わせて、極板群からの集電効率を向上させることができる。
On the other hand, if inclined surfaces 16a2 and 17a2 are formed at both ends in the width direction of the tips of the
本発明に係わる鉛蓄電池において、ストラップは、その幅方向の両端の傾斜面の傾斜角を内部に埋設する耳部の幅方向の両端の傾斜面の傾斜角と等しくし、かつストラップの平坦面が形成された部分の厚みが過大にならないようにするのが好ましい。そのため、例えば正極板の耳部12a及びストラップ17において、図4に示すように、ストラップ17の先端の平坦面17a1の幅寸法をA、耳部の先端面の幅寸法をBとしたときに、A>Bの関係が成立するようにストラップを鋳造することが好ましい。ストラップ17の先端の平坦面17a1の幅寸法Aと耳部12aの幅寸法C(>B)との関係は、A≧Cでもよく、A<Cでもよい。
In the lead-acid battery according to the present invention, the strap has an inclination angle of the inclined surfaces at both ends in the width direction equal to an inclination angle of the inclined surfaces at both ends in the width direction of the ear portion embedded therein, and the flat surface of the strap is It is preferable that the thickness of the formed portion is not excessive. Therefore, for example, in the
また耳部の位置がストラップの幅方向の片側に極限までずれたときに耳部の幅方向の片側の傾斜面がストラップの傾斜面に接した状態になると、耳部のストラップに溶接され
る部分の面積が減少するので好ましくない。従って、耳部の位置がストラップの幅方向の片側に極限までずれたときでも耳部の傾斜面がストラップの傾斜面に接することがないようにしておくことが好ましい。そのためには、図4において、ストラップの極板群側に向いた面から耳部12aの傾斜面12a2の下端(傾斜面12a2の極板群側の端部)までの高さをh1、ストラップの極板群側に向いた面からストラップの傾斜面17a2の下端(傾斜面17a2の極板群側の端部)までの高さをh2としたときに、h2>h1の関係が成立するようにストラップ17を鋳造するのが好ましい。このような関係が成立するようにストラップ17を鋳造しておけば、耳部12aを型穴5B内に挿入する際に、仮に、耳部の挿入位置が型穴の幅方向に極端にずれて、耳部12aの傾斜面12a2の下端よりも下方寄り(極板寄り)の部分が型穴5Bの幅方向の最端部の内面に接した状態になったとしても、耳部12aの傾斜面12a2はストラップ17の傾斜面17a2に接することがないため、耳部12aのストラップに溶接される部分の減少量を最小限に抑えることができる。
In addition, when the position of the ear part is shifted to one side in the width direction of the strap to the limit, if the inclined surface on one side in the width direction of the ear part is in contact with the inclined surface of the strap, This is not preferable because the area of is reduced. Therefore, it is preferable to prevent the inclined surface of the ear portion from coming into contact with the inclined surface of the strap even when the position of the ear portion is shifted to one side in the width direction of the strap. For this purpose, in FIG. 4, the height from the surface of the strap facing the electrode plate group side to the lower end of the inclined surface 12a2 of the
上記寸法A,B,Cの間の関係及びh1とh2との間の関係は、負極板の耳部11a及び該耳部に接続されるとストラップ16についても同様である。
The relationship between the dimensions A, B, and C and the relationship between h1 and h2 are the same for the
鉛蓄電池を製造する際には、上記のようにして極板群にストラップを鋳造した後、電槽内の各セル室内に極板群を挿入し、隣り合うセル室内の極板群の所定のストラップのフラグ部どうしを、セル間の隔壁に予め設けた貫通孔を通して溶接することにより、セル間接続部を形成する。その後電槽の蓋を取り付けて各セル室の上端開口部を閉じる。その後、電槽の蓋に設けられた注液口から各セル室内に電解液を注入する。 When manufacturing a lead storage battery, after casting a strap to the electrode plate group as described above, the electrode plate group is inserted into each cell chamber in the battery case, and a predetermined plate group in the adjacent cell chamber is inserted. The inter-cell connecting portions are formed by welding the flag portions of the straps through through holes provided in advance in the partition walls between the cells. Thereafter, the battery case lid is attached and the upper end opening of each cell chamber is closed. Thereafter, an electrolytic solution is injected into each cell chamber from a liquid injection port provided on the lid of the battery case.
本発明においては、各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りするが、耳部の面取り量を余り多くすると、面取りした部分の傾斜面において温度分布が不均一になって、その一部で溶融不足が生じ、集電効率が低下するおそれがある。従って、各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部の面取り量は、面取りを施さなかった場合に比べて、集電効率を向上させることができる範囲の大きさに設定する。各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部の面取り量の適正値は、面取り量を種々変えて、高率放電試験を行う実験を行うことにより、容易に求めることができる。 In the present invention, both end corners in the width direction of the tips of the ears of each electrode plate are chamfered. However, if the chamfering amount of the ears is excessively increased, the temperature distribution becomes uneven on the inclined surface of the chamfered portion. In some cases, insufficient melting may occur and current collection efficiency may be reduced. Therefore, the amount of chamfering at both corners in the width direction of the tip of each electrode plate is set to a size within a range where the current collection efficiency can be improved as compared with the case where chamfering is not performed. The appropriate value of the chamfering amount at the corners in the width direction at the tip of each electrode plate can be easily obtained by performing an experiment for performing a high rate discharge test with various chamfering amounts.
各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部の面取り量は、面取りを施さなかった場合に比べて、集電効率を向上させることができる範囲で、鉛量の低減効果をできるだけ高めるように設定するのが好ましい。鉛または鉛合金の量を節約する効果を高めるためには、各面取りはC面取りとするのが好ましい。 The amount of chamfering at the corners in the width direction at the tip of each electrode plate is as high as possible in reducing the amount of lead as long as the current collection efficiency can be improved compared to when chamfering is not performed. It is preferable to set as follows. In order to increase the effect of saving the amount of lead or lead alloy, each chamfer is preferably a C chamfer.
上記の実施形態では、極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程と、極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を斜めにカットして面取りする工程とを行った後に極板群を構成するとしたが、極板群を構成する前に、カットした面をブラッシングする工程を更に行うようにしてもよい。 In said embodiment, after performing the process of cutting the front-end | tip of the ear | edge part of an electrode plate in the width direction, and the process of cutting and chamfering the both-ends corner | angular part of the width direction of the front-end | tip of the electrode plate diagonally Although the electrode plate group is configured, a process of brushing the cut surface may be further performed before the electrode plate group is configured.
5 ストラップ鋳造用鋳型
5A 型穴
5A1 平坦面
5A2 斜面
5B 型穴
5B1 平坦面
5B2 斜面
11 負極板
11a 負極板の耳部
11a1 耳部の先端面
11a2 耳部の幅方向の両端の傾斜面
12 正極板
12a 正極板の耳部
12a1 耳部の先端面
12a2 耳部の幅方向の両端の傾斜面
13 セパレータ
14 極板群
16 負極ストラップ
16a1 平坦面
16a2 傾斜面
17 正極ストラップ
17a1 平坦面
17a2 傾斜面
5
Claims (3)
前記極板群を構成する前に各極板の耳部の先端を幅方向にカットする工程と各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部を面取りする工程とを行って、各極板の耳部の先端の幅方向の中央に各極板の幅方向に沿って直線状に伸びる先端面を形成するとともに、各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部に前記先端面に対して設定された角度θだけ傾斜した傾斜面を形成しておき、
前記ストラップ鋳造用鋳型の型穴の底面の幅方向の中央に前記耳部の先端面を対向させる平坦面を形成するとともに、前記型穴の底面の幅方向の両端に前記平坦面の幅方向の両端から前記型穴の開口部側に前記角度θだけ傾斜して伸びる斜面を形成して、前記型穴内に注入された溶湯中に各極板の耳部を挿入してストラップを鋳造した際に鋳造されたストラップの極板群側に向いた面から耳部の傾斜面の極板群側の端部までの高さh1と、前記ストラップの極板群側に向いた面からストラップの傾斜面の極板群側の端部までの高さh2との間にh2>h1の関係が成立するようにしておき、
前記極板群を構成した後前記型穴内の溶湯中に各極板の耳部の先端面及び面取りされた部分の全体を挿入して、溶湯中で各極板の耳部の前記先端面及び傾斜面をそれぞれ前記型穴の底面から浮かせた状態で、前記h2>h1の関係が成立するストラップを鋳造すること、
を特徴とする鉛蓄電池の製造方法。 After the positive electrode plate and the negative electrode plate are alternately laminated via the separator to form the electrode plate group, the same polarity of the electrode plate group is introduced into the molten lead or lead alloy injected into the mold hole of the strap casting mold. In the method of manufacturing a lead-acid battery, the step of casting the strap for connecting the ears of the electrode plates of the same polarity to each other is inserted,
Before constituting the electrode plate group, the step of cutting the tip of the ear portion of each electrode plate in the width direction and the step of chamfering both end corners in the width direction of the tip of the ear portion of each electrode plate, A tip end surface extending linearly along the width direction of each electrode plate is formed in the center in the width direction of the tip end of each electrode plate, and at the corners in the width direction of the tip end of each electrode plate An inclined surface that is inclined by an angle θ set with respect to the tip surface is formed,
A flat surface is formed at the center in the width direction of the bottom surface of the mold hole of the casting mold for strap casting so that the front end surface of the ear portion is opposed to the width direction of the bottom surface of the mold hole. When casting a strap by forming an inclined surface extending at an angle θ from both ends toward the opening of the mold cavity and inserting the ears of each electrode plate into the molten metal poured into the mold cavity The height h1 from the surface of the cast strap facing the electrode plate group side to the end of the inclined surface of the ear portion on the electrode plate group side, and the slope surface of the strap from the surface facing the electrode plate group side of the strap The relationship of h2> h1 is established with the height h2 to the end of the electrode plate group side of
After the electrode plate group is configured, the tip end surface of each electrode plate and the entire chamfered portion are inserted into the molten metal in the mold cavity, and the tip surface of each electrode plate ear is inserted in the melt. Casting a strap satisfying the relationship of h2> h1 with each inclined surface floating above the bottom surface of the mold cavity;
A method for producing a lead-acid battery.
前記極板群を構成する各極板の耳部の先端が幅方向にカットされるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端角部が面取りされて、各極板の耳部の先端の幅方向の中央部に平坦な先端面が形成されるとともに各極板の耳部の先端の幅方向の両端に前記先端面に対して傾斜した傾斜面が形成され、
前記ストラップは、前記一連の極板の耳部の先端面及び傾斜面を内部に埋設した状態で鋳造されていて、前記ストラップの前記極板群と反対側に向いた端部の幅方向の中央が平坦で、該端部の幅方向の両端の角部が面取りされた形状を呈するように形成され、
前記ストラップの前記平坦な部分及び面取りされた形状を呈する部分がそれぞれ内部に埋設された耳部の先端面及び傾斜面に対向させられ、
前記ストラップの極板群側に向いた面から耳部の傾斜面の極板群側の端部までの高さh1と、前記ストラップの極板群側に向いた面からストラップの傾斜面の極板群側の端部までの高さh2との間にh2>h1の関係が成立していること、
を特徴とする鉛蓄電池。 Among the electrode plates constituting the electrode plate group, straps cast so that the ears protruding from the top of a series of electrode plates of the same polarity are integrated with the ears of the series of electrode plates In connected lead-acid batteries,
The tips of the ears of each electrode plate constituting the electrode plate group are cut in the width direction, and the corners in the width direction of the tip of each electrode plate are chamfered, and the ears of each electrode plate are chamfered. A flat tip surface is formed at the center in the width direction of the tip and an inclined surface inclined with respect to the tip surface is formed at both ends in the width direction of the tip of each electrode plate,
The strap is cast in a state where a tip end surface and an inclined surface of an ear portion of the series of electrode plates are embedded therein, and a center in a width direction of an end portion of the strap facing the electrode plate group on the opposite side. Is formed so as to exhibit a shape in which corners at both ends in the width direction of the end portion are chamfered,
The flat portion of the strap and the portion having a chamfered shape are respectively opposed to the tip surface and the inclined surface of the ear portion embedded therein ,
The height h1 from the surface facing the electrode plate group side of the strap to the end of the inclined surface of the ear portion on the electrode plate group side, and the pole of the inclined surface of the strap from the surface facing the electrode plate group side of the strap The relationship of h2> h1 is established between the height h2 up to the end on the plate group side,
Lead acid battery characterized by.
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