JPH06283160A - 鉛蓄電池用極板の熟成乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数枚の極板よりなる極板群を短時間で熟成お
よび乾燥させる装置を提供する。 【構成】複数枚の極板よりなる極板群１を熟成する熟成
乾燥装置の構造に関するもので、極板群１に直接気体を
当てる空気送出ノズル５を熟成乾燥室３内に配置するこ
ととを特徴とする。したがって、該空気送出ノズルより
の空気の組成、温度、湿度、送出量を適切に選択するこ
とにより、熟成乾燥室３内のすべての極板群１を同一時
間にかつ短時間で熟成させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は格子体にペーストを充填
した未化成極板を腰数重ね合わせた極板群を短時間で熟
成、乾燥することが可能な熟成乾燥装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】鉛蓄電池用ペースト式未化成極板は、鉛
に一部が酸化された鉛粉と水と希硫酸と必要に応じて合
成樹脂よりなる短繊維、あるいは種々の添加剤とともに
混練してペースト状とし、該ペーストを格子体に充填し
た後予備乾燥し、これを密着して、さらに乾燥機に入れ
て本乾燥することにより作製される。例えば、特開昭５
４−３７２２７号公報（以下「公報１」という）には熟
成室に入れる空気量を管理して熟成時間短縮することが
示され、また特開昭５７−１８０８７５号公報（以下
「公報２」という）には複数段のラックに未化成極板を
懸垂し、この周囲を通気性および通水性がなく保温性を
有するシートで覆い、ラックの上下には通気性および通
水性を有するシートで覆うことが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この熟成は格子体と活
物質との密着、活物質強度の向上、活物質中の亀裂発生
防止を目的とするもので、高率放電特性や寿命性能に大
なる関係を有する鉛蓄電池製造工程の中では最も重要な
一工程である。このため、一般的には１８ｈ〜３日の時
間を要して行なっている。従って鉛蓄電池の製造には７
〜１０日の長時間を要している。近年、この時間を短縮
する要求が強まってきている。これがためには熟成時間
を短縮する必要がある。そこで、この熟成に長時間要し
ている原因を調査した結果、熟成室に多量の極板を入れ
るために、熟成が早く終了するものと、遅く終了するも
のとの差が大きく、最も遅く終了する極板に合わせて熟
成しているために長時間を要していることが明らかにな
った。上記熟成の目的は、極板中の水分を徐々に除去
し、まず格子体を腐食させて該格子体と活物質とを密着
させ、次に極板中の金属鉛を酸化させることである。

【０００４】また熟成が遅く終了する極板の原因を調査
した結果、極板中の水分の除去速度が極めて遅いため、
金属鉛の酸化開始時間もこれと共に遅くなることが主な
理由であることが明らかになった。上記極板中の水分の
除去速度が極めて遅い原因は、極板群の周囲の湿度が適
切な値より高い、あるいは極板群の周囲の風速が遅いた
めで、ファンを設ける等の対策を講じて、熟成室内のす
べての極板群の周囲の風速および雰囲気を均一にするよ
うにしているが、その中に入れる極板群の量等によりこ
れらが大幅に変化するので均一化は極めて困難である。
このような欠点を除去するために小さな恒温恒湿槽を多
数個設置して、この中に入れる極板群の量を一定にして
極板群周囲の風速、雰囲気のバラツキを小さくして時間
短縮を図っているが、設備費が高価になる欠点がある。

【０００５】一方、熟成後における本乾燥も熟成の場合
と同様に極板群を多量に乾燥機に入れて行なっているの
で、該極板群の乾燥機内での位置により乾燥速度に大き
な差が認められる。このため、乾燥の最も遅い極板群が
乾燥するまで行なうので、乾燥時間が長くなる欠点を有
している。これを解決する手段は上記熟成の場合と同様
であるが、上記熟成と同様な欠点を有することとなる。
このような欠点を解決するための公報１でも多量の極板
を熟成する時に生ずる極板群の熟成時間のバラツキを少
なくする効果は認められない。また公報２ではラックの
段数が少なく、極板枚数が少ない場合には熟成が均一に
起こり、時間も短くなるが、極板枚数が多くなると熟成
時間のバラツキが大きくなる欠点を有している。さらに
前記シートの取り付け、取り外しには多くの工数を必要
とし、複数段ラックを使用する限り極板枚数が多くなる
と、熟成の場合と同様に乾燥時間のバラツキが大きく、
乾燥時間を長く要する欠点を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、熟成乾燥装置中のペーストを格子体に充填
した極板を重ね合わせた極板群の各段の極板に直接気体
を当てることができる空気送出ノズルを配置させた熟成
乾燥装置により熟成乾燥行うものである。

【０００７】

【作用】熟成乾燥装置の空気送出ノズルにより該装置中
の各段の極板に同一の温度、湿度の気体を供給すること
ができるので、これらの極板はほぼ同一時間で熟成およ
び乾燥が可能となる。さらに、このノズルより送り出す
空気の組成、量、湿度等を任意に変化させることができ
るので、熟成に適した条件あるいは乾燥に適した条件を
選択することにより、短時間で熟成および乾燥させるこ
とができる。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例について説明する。図１に
示すように、ペーストを格子体に充填した後の極板を複
数枚重ね合わせた極板群１を極板懸垂枠２に懸吊し、こ
れを熟成乾燥室３に入れる。該熟成乾燥室３内には空気
送出口４を一定間隔例えば５ｍｍおきに等間隔に設けた
空気送出ノズル５を極板群１の上部に空気が直接当るよ
うに配置する。図２には極板群１と空気送出ノズル５と
の位置関係を示したものである。空気送出ノズル５から
送出された空気は、熟成乾燥室３中の極板群１の各段の
極板に直接当たることによってこれらの極板を同一に熟
成乾燥させ、空気の湿度、温度、組成が変化する。これ
らの空気は空気調整機６で熟成あるいは乾燥に適した条
件の空気に調整されて空気ポンプ７により、再び空気送
出ノズル５を通って極板群１に送出される。

【０００９】つぎに本発明による熟成乾燥装置を用いて
熟成乾燥した一例を図３および図４で説明する。常法に
より作製したペーストを鉛合金格子体に充填し、予備乾
燥して水分量を約１０％にした極板を複数枚重ね合わせ
た極板群１を構成させ、該極板群１を極板懸垂枠２に上
下二段に懸垂させる。次に上記空気送出ノズル５より温
度４０℃、湿度７０％の空気を風速３ｍ／ｓで極板群１
に当てると、図３に示すように上段極板群１Ａ、下段極
板群１Ｂともに金属鉛の酸化による発熱が３０分目から
始まり、２時間３０分目に最高温度に到達し、６時間後
には終了して熟成が完了する。この場合の上段極板群１
Ａおよび下段極板群１Ｂ中の活物質水分量はいずれも４
％であった。

【００１０】なお、本実施例で用いた空気送出ノズル５
の空気送出口４を５ｍｍおきに等間隔に設け、風速３ｍ
／ｓ以上で空気を送出することにより、極板群１に均一
に空気を当てることができる。次に同一空気送出ノズル
５により１００℃の乾燥空気を５ｍ／ｓの風速で極板群
１に当てると、図４に示すように約３時間後にはすべて
の極板群１の活物質中の水分量は０．５％以下まで低下
していた。上段極板群１Ｃおよび下段極板群１Ｄは極板
群１中の活物質水分量である。

【００１１】比較例 比較のために、上記実施例と同一条件で構成した極板群
を空気送出ノズルを設けていない上記実施例と同一寸法
からなる従来の熟成乾燥室に入れて熟成および乾燥を行
なった。この場合の熟成乾燥室に入れる空気の温度、湿
度、量は上記実施例と同一にした。また、このときの熟
成乾燥室の空気の撹拌は通常一般的に行なわれているよ
うに、上部と側部にファンを設置して行なった。なお、
ここでは熟成前の極板の活物質水分量も上記実施例と同
様に１０％とした。その結果、図５に示したように上段
極板群１Ｅの温度は２時間目から上昇し始め、７時間目
に最高になって１４時間目に熟成が終了するのに対し
て、下段極板群１Ｆはこれよりさらに遅く、４時間目よ
り温度が上昇して１８時間目に熟成が終了した。そこで
１８時間目に熟成を中止して活物質水分量を測定した結
果、図６に示すように上段極板群１Ｇが３．５％、下段
極板群１Ｈが４．８％であった。これは上段の極板群１
Ｇの方が速く熟成が完了したため、終了後若干乾燥が進
んだためである。また上段の極板群１Ｇのほうが下段極
板群１Ｈより速く熟成が進むものの実施例に比べると約
２倍以上の時間を要した。

【００１２】次に、上記実施例と同一の風量の１００℃
の乾燥空気を熟成乾燥室に入れて乾燥を行なった結果、
上記実施例と同様に活物質中の水分量を０．５％以下に
するのに、上段極板群１Ｇで１０時間、下段極板群１Ｈ
で１６時間要した。この比較例は極板群を極板懸垂枠に
上下二段懸垂した場合の結果であるが、この懸垂段数を
増やすことにより、熟成時間および乾燥時間の極板群毎
のバラツキはさらに大きくなり、すべての極板群を熟成
乾燥させるには上記比較例よりさらに長くなることは言
うまでもない。

【００１３】

【発明の効果】上述したように、本発明による熟成乾燥
装置を用いることにより、熟成乾燥装置中の極板群に熟
成、あるいは乾燥に適した条件の空気を送出することに
より、極板懸垂枠に懸垂する極板群の量に関係なく懸垂
するすべての極板群をほぼ同一時間で短時間に熟成乾燥
が可能となる等工業的価値甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】熟成乾燥室内にあって空気送出口を設けた空気
送出ノズルを極板群上部に配置した状態の一実施例を示
す説明図である。

【図２】極板群と空気送出ノズルとの位置関係の一実施
例を示す斜視概略説明図である。

【図３】図１に示す熟成乾燥装置を用いて最適条件で熟
成したときの極板温度の経時変化を示す曲線図である。

【図４】図１に示す熟成乾燥装置を用いて乾燥したとき
の極板の活物質水分量の経時変化を示す曲線図である。

【図５】従来の熟成乾燥装置を用いて熟成したときの極
板温度の経時変化を示す曲線図である。

【図６】従来の熟成乾燥装置を用いて乾燥したときの極
板の活物質水分量の経時変化を示す曲線図である。

【符号の説明】

１は極板群、１Ａ，１Ｃは上段極板群、１Ｂ，１Ｄは下
段極板群、２は極板懸垂枠、３は熟成乾燥室、４は空気
送出口、５は空気送出ノズル、６は空気調整機、７は空
気ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペーストを格子体に充填後の極板を重ね合
   わせた極板群を極板懸垂枠に懸垂し、該懸垂各段の極板
   に直接気体を当てるための空気送出ノズルを配置させる
   ことを特徴とする鉛蓄電池用極板の熟成乾燥装置。