JPH0298046A - 電流取出し耳を持つ多孔質電極骨格に活物質ペーストをほぼ連続的に充填する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、振動の作用で電流取出し耳を持つ多孔質電極
骨格に活物質ペーストをほぼ連続的に充填する方法及び
装置に関する。

〔従来の技術〕

多孔質電極骨格例えば金属又は金属化された発泡プラス
チック又は金属繊維骨格又は金属化されたプラスチック
繊維骨格に活性充填物質即ち活物質を充填することによ
って、電池用電極を製造することは公知である。空隙へ
活物質を入れるのを容易にしかつ完全にするため、ロー
ラ、ドクタ、振動特に超音波のような機械的及び物理的
補助手段が公知である。例えばドイツ連邦共和国特許第
１２１０４１７号明Ｓ書には、分散物質を多孔質体へ入
れる方法が記載されており、謂音波振動子がペースト状
のコンシステンシの分散物質を塗布され、多孔質体が載
せられ、同じコンシステンシの分散物質で被覆されて、
超音波による励振中に超音波振動子へ押付けられるよう
になっている。超音波振動の停止の瞬間に、充填された
多孔質体が装置から取出される。

この方法は多くの作業を必要とし、従って費用を要し、
充填された多孔質体を取出すのが困鼎である。米国特許
第３２６２８１５号明細書には、電池の電極の連続製造
方法が記載されており、鋼錦帯がまず電解により金属化
され、この帯が活性電極材料の懸濁液で被覆され、この
活性電極材料が印加される負圧により帯の空隙へ吸込ま
れる。それから帯が洗われて乾勅され、ローラの間で圧
縮され、電極の大きさに切断される。

電流取出し耳を完成した電極に取付けねばならないが、
経験によると、これでは永続的な結合にならない。この
刊行物には全部で３つの異なる電極骨格充填方法が記載
されているが、１つの方法だけでは、電極骨格の完全な
充填が行なわれず、このことは、連続方法において充填
された電極骨格の圧縮成形が必要なことかられかる。従
ってこの刊行物には、３つの方法すべて、即ち浸漬、被
覆及び機械加工の組合わせを使用することが提案されて
いる。しかしこの組合わせ充填方法でも、充填された電
極骨格の圧縮成形は省略できない。従ってこの方法も、
多数の処理段階のため、かなり費用がかかる。

〔発明が解決しようとする！ｍ１ｌ１）本発明の課Ｍは
、溶接された電流取出し耳を持つ多孔質１！極骨格への
活物質ペーストの充填を、簡単に安価にかつ急速に実廊
可能で大幅に自動化することができる方法及び装置を見
出すことである。

〔課■を解決するための手段〕

この諜頭を解決するため本発明による方法では、５０な
いし９７％の空隙率を持つ多孔質電極骨格の耳を運搬装
置に取付け、運搬装置により活物質ペーストを閏だされ
た容器へ多孔質電極骨格を浸漬し、活物質ペーストを多
孔質電極骨格の主要面に対して直角に振動させ、充填の
行なわれた後、運搬ｇｉ１置により多孔質電極骨格を、
活物質ペーストを満たされた容器から取出し、２つのか
き取り片により過剰なペーストをかき取り、かき取りに
より除去されなかった過剰なペーストをブラシにより主
要面及び縁から払い落とすことによって、充填された多
孔質電極骨格から過剰な活物質ペーストを除去し、充填
されて清掃された多孔質電極骨格を運搬装置から取外す
。

またこの方法を実施する装置として、多孔質電極骨格の
電流取出し耳を取付は可能な運搬装置が設けられ、この
運搬装置が多孔質電極骨格を順次個々の場所へもたらし
、多孔質電極骨格が１つの場所から次の場所へ同じ時間
でもたらされ、サイクル時間が調節可能であり、活物質
ペーストを満たされる容器へ多孔質電極骨格が運搬装置
により浸漬可能で、この容器が浸漬された活物質に対し
て平行に設けられる１つ又は複数の振動板を持ち、振動
板が多孔質電極骨格の主要面に対して直角に往復運動可
能であり、容器の上方に、多孔質電極骨格から過剰な活
物質を除去する２つのかき取り片から成るかき取り装置
が設けられ、清掃場所が、多孔質電極骨格の主要面を清
掃するためこれらの主要面に対して平行な軸線を持つ２
つの逆向きに回転な２つのブラシを持つブラシカｆけ場
所と、充填された多孔質電極骨格の縁を清掃する別のブ
ラシカ−は場所と、ブラシに付属して回転可能に設けら
れるかき取りローラとから成り、充填されて清掃された
多孔質電極骨格用の受入れ装置が設けられている。

この方法又は装置では、充填されてない多孔質電極骨格
の電流取出し耳がまず運搬装置に取付けられる。運搬装
置はチェンコンベア又は回低木馬体送り装置から構成す
ることができる。

運搬装置の担体は、その交換なしに種々の大きさの多孔
質電極骨格を取付け、送る際電極骨格が７骨り出ること
がないように、構成されている。

運搬装置への多孔質電極骨格の取付けは、手でも自動取
扱い装置でも行なうことができる。運搬装置により多孔
質１！極骨格が順次個々の処理場所へ送られ、そこで互
いに別々に方法段階が行なわれる。電極骨格は１つの場
所から次の処理場所へ同じ時間でもたらされる。このた
めのサイクル時間は調節可能で、なるべくうないし２５
秒である。運搬装置への多孔＊ｔａ極骨格の取付は後、
活物質の入った容器へ多孔質電極骨格が浸漬される。そ
の際多孔質電極骨格が案内板により案内されて、容器の
縁に接触しないようにするのがよい。活物質が多孔質電
極骨格の空隙へ容易に入るのを可能にするため、容器内
の活物質が振動せしめられる。振動はなるべく振動板に
より発生されて、その主要面を垂直に設けられ、多孔質
電極骨格の主要面に対して直角に往復運動せしめられる
。振動板の駆動は、腫々のやり方で、例えば不平衡電動
機により、ノツカにより、又は電磁振動機により行なう
ことができる。振動板が約３０ないし１ｏｏｕｚの振動
数で多孔ｇ＠％極骨格の方へまたこれから離れるように
動かされると、よいことがわかった。振動板の代りに電
気内部振動機も使用することができる。充填のため、充
填すべき電極骨格は、振動板に対して平行に約２ないし
３０ｍｍなるべく５ないし１５ｍｍの間隔をおいて設け
られる。

運転中振動板は平行に電極骨格の主要面の方へまた再び
これから離れるように動く。振動板の最大振幅で、容器
の壁に接触してはならない。

更に振動板から容器壁へ付加的な間隔を存在させて、振
動板と容器壁との間で活物質が飛散しないようにする。

多孔質電極骨格は充填されながら、活物質を収容する容
器内を運搬される。

充填に必要な時間に応じて、容器の長さ又は容器内の滞
在時間が設定される。容器が長いと、容器内に複数の振
動板を設けるのがよい。容器の終端において、活物質ペ
ーストを充填された多孔質電極骨格が取出され、その際
自動的に当てられる２つの対向かき取り片により、主要
面に付着しているペーストの大部分が除去される。

かき取られたペーストは直ちに滴下して容器へ戻り、失
なわれることがない。かき取り片の慝片はニッケル板か
ら作るのがよい。続いて多孔質電極骨格は２つの逆向き
に回転するブラシローラを持つ清掃場所へ達し、これら
のブラシローラが、充填された多孔質＠極骨格の主要面
及び長い端面から、凹所内にまだあるか又は例えば１８
極骨格から電流取出し耳へ、の移行部にまだ付着してい
る残りの活物質を除去する。このため電極骨格が回転す
るブラシローラの間を下降されて再び引出されるか、又
はブラシローラが多孔質電極骨格上を動かされる。ブラ
シローラが汚れないようにするため、その各々にかき取
りローラが付属して、−緒に回転し、剛毛を偏向させて
、付着しているペースト粒子をブラシカｔけ場所の捕集
ケースへ払い落とす。更にペーストの粘度、＠極の厚さ
及び大きさに関係して、固定時間間隔でブラシローラを
水により洗うことができる。Ｓ極面のブラシカｒけ後に
別の段階で、活物質がまだ清掃されてない縁から除去さ
れる。まずこれは充填された電極の下端面で行なわれる
。この下端面は、１１％骨格主要面に対して直角な軸線
を持つブラシローラによりブラシか０けされる。この最
後の清掃段階後、充填されて湿っている電極を例えば循
環空気又は赤外線乾燥機により乾燥し、それから運搬装
置から取外すか、又は直ちに取外して、それから乾燥す
ることができる。

（実施例〕 図は多孔質電極骨格用充填装置を平面図で概略的に示し
ている。充填装置は運搬腕２を持つ運搬回転木馬体ｌを
持っている。回転木馬体ｌの周りには挿入場所７、活物
質ペースト容器３、縁ブラシカ−は場所６及び取外し場
所８が設けられている。容器３内にあるペーストは、垂
直に容器３内へ入り込んで振動エネルギをペーストへ伝
達する振動板９．９’、９’を含む３つの振動機４．４
’、４’により振動せしめられる。挿入場所７において
、主要面を示す空の多孔質電極骨格１０が運搬腕２に垂
直に吊られ、運搬腕２は時計方向に回転する運搬回転木
馬体ｌによりペースト容器３上を導かれ、多孔質電極骨
格が活物質ペーストへ浸漬される。多孔置市、極骨格は
今や振動板９〜９“を介して振動機４〜４１により振動
せしめられるペースト中を通されて、容器３の終端で再
び取出される。取出し中にかき取り装置の２つの悪片１
１．１１’により、過剰なペーストか多孔質ｔ１．　紗
＃格からかき取られる。大ざっばに予め清掃された多孔
質電極骨格は面ブラシカずけ場所５へ達して、充填され
た多孔質重９極骨格の主要面がブラシローラにより清掃
され、続いて縁ブラシか°け場ｐｋ６へ達して、充填さ
れた多孔質電極骨格の大体下縁を清掃される。取外し場
所で、今や充填されて清掃された多孔質電極骨格ＩＯが
ａａ１１Ｉ腕２から取外される。それから乾燥場所へ供
給することができる。運搬装置を適当に設計して、取外
し場所の前に乾燥場所を挿入することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により得られる利点は、＠接された電流取出し耳
を持つ多孔質電極骨格に自動的に充填でき、非常に少な
い手作業しか必要とせず、きわめて多数の電極骨格が処
理可能で、製造が安価に経済的にしかも無公害に行なわ
れることである。更に各市１極骨格は各方法段階を同じ
ように通過するので、個々の充填の品質が非常に均一な
ことである。與なる流動特性を持つペースト及び異なる
厚さの電極における均一な充填を、個々の滞在時間、サ
イクル時間又は振動の強さの調節によって行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による充填装置の平面図である。 ３・・・活物質ペースト容器、４．４’、４’・・・振
動機、５・・・主要面ブラシかけ場所、６・・・縁ブラ
シかけｍｐｊｒ、　９．９’、　９＃−、−振動板、１
０・・・多孔質電極骨格。 （方式）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ａ）５０ないし９７％の空隙率を持つ多孔質電極骨
   格の耳を運搬装置に取付け、 ｂ）運搬装置により活物質ペーストを満たされた容器へ
   多孔質電極骨格を浸漬し、 ｂ１）活物質ペーストを多孔質電極骨格の 主要面に対して直角に振動させ、 ｃ）充填の行なわれた後、運搬装置により多孔質電極骨
   格を、活物質ペーストを満た された容器から取出し、 ｄ１）２つのかき取り片により過剰なペー ストをかき取り、 ｄ２）かき取りにより除去されなかつた 過剰なペーストをブラシにより主 要面 ｄ３）及び縁から払い落とすことによつ て、 ｄ）充填された多孔質電極骨格から過剰な活物質ペース
   トを除去し、 ｅ）充填されて清掃された多孔質電極骨格を運搬装置か
   ら取外す ことを特徴とする、電流取出し耳を持つ蓄電池用多孔質
   電極骨格に活物質ペーストをほば連続的に充填する方法
   。 ２　充填されて清掃された多孔質電極骨格を運搬装置か
   ら取外す前に乾燥することを特徴とする、請求項１に記
   載の方法。 ３　多孔質電極骨格の浸漬個所のすぐ近くで、充填され
   た多孔質電極骨格により活物質ペースト体積から除かれ
   た量の新しいペーストを活物質ペーストへ加えることを
   特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 ４　ａ）多孔質電極骨格の電流取出し耳を取付け可能な
   運搬装置が設けられ、 ａ１）この運搬装置が多孔質電極骨格を順 次個々の場所へもたらし、 ａ２）多孔質電極骨格が１つの場所から次 の場所へ同じ時間でもたらされ、 ａ３）サイクル時間が調節可能であり、 ｂ）活物質ペーストを満たされる容器へ多孔質電極骨格
   が運搬装置により浸漬可能で、 ｂ１）この容器が浸漬された多孔質電極骨 格に対して平行に設けられる１つ又 は複数の振動板を持ち、 ｂ２）振動板が多孔質電極骨格の主要面に対して直角に
   往復運動可能であり、 ｃ）容器の上方に、多孔質電極骨格から過剰な活物質を
   除去する２つのかき取り片か ら成るかき取り装置が設けられ、 ｄ）清掃場所が、 ｄ１）多孔質電極骨格の主要面を清掃する ためこれらの主要面に対して平行な 軸線を持つ２つの逆向きに回転な２ つのブラシを持つブラシがけ場所と、 ｄ２）充填された多孔質電極骨格の縁を清 掃する別のブラシがけ場所と、 ｄ３）ブラシに付属して回転可能に設けら れるかき取りローラと、 から成り、 ｅ）充填されて清掃された多孔質電極骨格用の受入れ装
   置が設けられている ことを特徴とする、電流取出し耳を持つ多孔質電極骨格
   に活物質ペーストをほぼ連続的に充填する装置。 ５　清掃場所と受入れ装置との間に乾燥区域が設けられ
   ていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。