JPS5996675A - 蓄電池の組立に使用するクランプとそのクランプを用いた蓄電池の組立方法 - 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】 本発明は蓄電池、例えば鉛蓄電池、特に事実上可動電解
液を含まない種類の蓄電池、例えばゲルの形の電解液を
ゼする蓄電池または再結合蓄電池、に関する。本発明は
特にこの種の蓄電池のセルバック（ｃｅｌｌ−ｐａｃｋ
　）をクランプするためこの種の方法において使用する
クランプ、およびこのクランプを用いた蓄電池の組立方
法に関する。

再結合蓄電池とは僅かの電解液しか雷んでいないもので
、使用中または充電中にその中で発生したガスは通常は
大気中に放出されず蓄電池内で再結合させられるもので
ある。通常の蓄電池は電解液で充満されておシ、′電解
液が極板上の活性物質゛に容易に近接可能で、極板は容
器壁と容器の単セル間隔壁から間隔を置いておシ、隣接
極板間のセパレータ物質に弛く接触している。然し、再
結含蓄′醒池においては、極板とセパレータとが軽い加
圧下にあってセパレーク材が充分な電解液を電気化学的
心安性のために活性物質に供給し得る様になっているこ
とが必須である。この圧力は通常蓄電池容器の壁と、若
し存在すれば単セル間固定隔壁によってもたらされ、こ
のことは、容器が薄すぎると所要の圧力をもたらせない
ため、容器の材料の厚さに下限値をもたらす。

必要な電解液は再結合蓄電池のセルバックに、セルバッ
クが蓄′電池外囲内にあるときにでも、或いはこの容器
内に挿入する前にでも、加えることができる。この後者
の場合、セルバックがこれに電解液を吸い込ます時に圧
力が加わっていることが好ましい、と言うのは第１にセ
パレータ物質が必要以上の童の電解液を吸収することが
避けられ第２に、′電解液が加圧中に加えられるとセパ
レータ材が動作中に好ましい様な形状と同一の形状であ
る加圧下の形状を保持しようとするからである。

従来の充満形の蓄電池は別々の正負極板とセバレータ物
質シートとから複数個のセルパックを形成し、次いで各
セルバック中で同一極性の極板を接続し、１つのセルバ
ック中の１つの極性の極板を隣接セルバックの反対極性
の極板に接続することによって組立てられる。同様な組
立方法が同様に再結合蓄電池にも採用できようが、別の
組立方法においては複数個の相互接続された極板列から
積層構造が組立てられるが、前記各極板列は一体となっ
たブリッジ片によって接続された正負両極板とこの極板
列に充分な構造強度を与えるための一時的リンクとを有
する。積層構造は各極性の各極板がセパレータ材を介し
てではあるが隣接極飯列の反対極性の極板と整合する様
に置いて形成される。次いでブリッジ片はそのまま残し
て一時的リンクを切断して積層構造を仕上が９蓄電池内
で単位電池間コネクタを構成するブリッジ片で接続され
た個々のセルパックに分離するだめに積層構造内に複数
個の切断部を作る。積層構造の隣接層を正確に整合状態
に残すために切断部形成時に積層構造をクランプするこ
とが好ましく、また、このクランプがこれの位置変えを
する必要なしに数個の切断部を作り得ることが望捷しい
。

本発明によれば、例えば再結合形のマルチセル形Ｓ電池
の組立に使用するクランプは２個の離隔相対向するクラ
ンプ部材を有し、各クランプ部材は、相互接続されては
いるが相離隔している複数個のクランプ素子を有し、各
クランプ素子は蓄電池の各セルパックの表向に接触可能
に出来ており、更に２個のクランプ部材を接続して各ク
ランプ部材の各クランプ素子を他方のクランプ部材の対
応クランプ素子に向けて加圧する加圧装置を有する。

加圧装置には加圧力を変化させる調節装置を含めてもよ
い。各クランプ素子は好１しくははソ平面状のクランプ
面を有し、各クランプ部材のクランプ面ははｙ同一平面
内にある様にする。各クランプ部材のクラップ素子中の
少く共若干のものは直線内に位置し該直線方向に離隔し
ていることが好ましい。各クランプ部材のクランプ素子
は２列の離隔平行線上に設置してもよい。

即ち、本発明によるクランプは蓄電池の全セルバックを
同時にクランプして加圧下に置くのに使用し得る。本発
明のクランプは、全単セルの極板が平行にはソ同一平面
内に位置する種類の蓄電池に使用するのに特に適尚して
いるが、この種の蓄電池は本出願人の行った英国特許出
願第８２３０９５７号明＃Ｉ書に開示されている。

はソ同一のクランプ力を各セルバックに印加する様にす
るため、加圧装置は好ましくはクランプ素子の各ライン
の長手方向（離隔位置する１個またはそれ以上の部材で
構成する。クランプ素子が２列の離隔平行線内に位置し
ている場合には、加圧装置がクランプ素子の２列のライ
ンの間の間隙内の２個のクランプ部材の間に延在してい
ることが好ましい。また、各クランプ部材はその中に形
成した複数個の孔を有することが好せしいが、これは材
料の経済および重量の低減のみならず、電解液をセルバ
ック中に容易に注入し得るからである。

本発明はまた、セパレータ材で隔てられた交互の正およ
び負の極板よシ成シ、セルバック内の各極板がはソ同−
平行面内にある複数個のセルパックを形成し、極板の平
面内の各セルパックの各終端面を２クランプ部材の一方
の各クランプ素子に接触する様に設置ＮｉＬ、２個のク
ラ７１部材を相互に近付けて各セルパックを同時にその
極板の平面に直角に圧縮する各工程を含む例えば再結合
形の蓄電池の組立法も包含するものである。本法の好ま
しい実施例においては、セルパックの１列またはそれ以
−ヒの離隔ラインが形成され、そのすべてが次いでクラ
ンプで圧縮される。２個のクランプ部材（寸、・レリえ
ば１個またはそれ以上のプラスチックリベットによって
その所望の相互位置に永久的に接続してもよく、或いは
加圧装置が１個ないしそｎ以上のボルトナンドを有して
クランプ力を調節できる様にしてもよい。

不法の好讐しい形式においては、これは上述した出願中
の明細書に開示しであるイ重類のＮ電池の組立に使用し
得るものであるが、隣接セルバックの極板は相互接続さ
れておシ、本法は、クランプ部材圧迫後隣接クランプ素
子間の間隙に対応する位置で複数個の切断部を形成する
ことによって接続された極板を分離することを含んでい
る。従ってクランプは切断部形成前に接続された極板を
整合しこの整合を切断部形瓜中保持する役目をする。

本法は又クランプ部材を相互圧迫したのぢ再結合電池の
セルバンクに電解液を加えることも含み得、また、この
場合クランプはセパレータ材の所望の程度の圧縮を行っ
てセパレータ材に所望の体積の電解液の吸収を行わせる
のに使用される、ということに注目されたい。電解液の
体積は蓄電池の動作に８襞とされるものよシ若干多くし
てもよいが、電解液の添加に続いて蓄電池は電気化学的
にフォーメーションでれるがこれは好ましくはり２ンブ
部材に係合したままで行うべきであるが、このフォーメ
ーション中に若干量の電解似が失なわれる傾向にあシ或
いは電解によって不可避的に失なわれる。即ち大気中に
電解液中の水がカス化逃出す３る（　ｇａｓｓｉｎｇ　
ｏｆｆ　）可能性かあるからである。代って或いは更に
加えて、クランプはセルバックの圧縮を増すため電気化
学的フオーメーショ／の後戻に締め付けて若干量の電解
液を追い出し、またセルバックを再結合作用に８襞な加
圧度に上げ、セパレータ材をはｙ飽和状態に戻す様にす
る。

本法は又、少く共１つのセルバック、好ましくは２セル
バツク、即ち仕上がり蓄電池で２個の電気的最端部を構
成することとなるセルバックの１つの極性の全極板を、
クランプ部材の相互圧迫ののち８１１記極板から突出し
ているラグの周囲にバーを鋳造することによって接続す
ることも含み得る。

セルバック、或いは少く共端子を出すべきセルバックは
、端子バーの形成の前に仕」−が＃）蓄電池容器内で受
けるであろう圧力にはソ等しい程度のそれを受けること
がＭ俊である、ということに注目されたい、というのは
端子バーの存在は、接続される極板間のその後の間隔の
調節を不能にするからである。

上述した各種の方法工程の若干量たはすべてを行ったの
ち、セルバンクを蓄電池容器に納める。

この挿入に先立ってクランプは除去してもよいが、本発
明の１方式においては、セルバンクはクランプを外さな
いで外部容器の中に納められる。この場合はクランプは
仕上がり蓄電池の永久的な部品となり、使用中に要求さ
れるセルノ（ツクへ圧力を及はし続ける。このことはこ
の圧力は蓄電池容器によって及ぼされるのではないこと
を意味し、従ってとの容器は通常可能のものに比較して
薄い材料で作ってもよいか、或いは通常のものに比較し
てリプまたは部分的に厚くした部分などによって補強な
いし強化を行う程度を少く［７たものを使用し得る。

従って本発明は又、複数個のセルバックとクランプを納
めた外部容器を有して成シ、各セル・（ツクはセパレー
タ材で隔離された交互に正および負の極板で構成され、
クランプは２個のクランプ部材で各が各セルバックの１
表面と接触するクランプ部材と、両クランプ部材を圧迫
して全セルフくツクを圧す調節装置とを有する蓄電池に
関する。

本発明は又、本発明の組立工程中に形成された中間構造
にも関する。即ち、本発明は又セ・（レータ材が介挿さ
れた電池極板のほぼ平面状の極板列の複数枚の積層から
成り、各極板は各隣接極板列中の反対極性の極板と整合
状態にあシ、少く共若干数の極板が隣接極板に１つ又は
複数のリンクによって接続され、その際積層構造は交互
する極性の極板の相接続された積層のイゑ数個であり、
極板の平面内の各積層の各端面が前述の様にクランプの
クランプ部材のクラップ素子の各によって係合されてい
る積１１（至）構造も包含している。この積層構造にお
いて、既に切断部が形成されているが、この場合成る極
板対はブリッジ片によって接続されているが若干の極板
は他の極板には接続されていないものであるか、或いは
切断部が形成されていない場合各極板はブリッジ片まだ
は一時的リンクによって少く共１つの別の極板に接続さ
れているものであることに注意すべきである。この中間
構造は上述した組立工程を経て使用可能な蓄電池に変侠
される。

本発明のその他の特徴および詳細は、不発明による１％
殊クランプに関する以下の説明および添付図面を参照し
て例示のためのみに行ったこの種クランプを使用して再
結合蓄電池の組立法に関する以下の説明から明らかと表
ろう。

まず第１図を参照すると、クランプは２個の同一のクラ
ンプ部材を有するが、その１方のみを図示する。クラン
プ部側は６個の矩形形状のクランプ素子（２）から成り
、平担な下面（第１図中には図示せず）を有する。全ク
ランプ素子の下面はＩヨソ同一平面上にある。クランプ
素子は６個づつ２列に平行直線内に配列されておシ、各
列のクランプ。

素子は間隙（４）を介して列の方向に相互に離隔してお
シ、列の間も間隙（６）で離隔されている。各クランプ
素子はは譬平担な上面を有しその上面から立ち上ってい
るはｌＪｔ状のリブ（８）で補強されており更に他方の
ラインの１クランプ素子にはソ平担なウェブαＱででき
だ長いアームで接続され、その長手側部には直立リブ（
ロ）が設けられてアーム９１強されている。

各列内のクランプ素子は他方の列内のフランツ素子と列
の方向に半ピツチの食い違い、只すち夕１ｊの長手方向
での矩形クランプ素子の寸法の半分に等しい距離の食い
違いがあり、アームの各隣接対けはｙｖ字形に位置して
いる。各Ｖ字形は単一平面状ウェブαゆで橋絡されてい
るか、その中に孔（１０力王眩けてありこれがクランプ
素子の列の同σ〕間隙（６）の上に位置している。各ク
ランプ素子はこの場合６個の孔ａ→がその甲に設置され
るがその目的は以下に記載する。各クランプ部材は一体
となったモールド品、この場合ポリプロピレン充填ガラ
ス繊維製品、から成９、直立リプのため和尚頑丈になっ
ている。

使用に当っては、２枚の同等なりランプ部材をその平担
な下面が相互に向き合う様に位置させ、各の孔ＱＱを貫
通しているナツト付きσ〕ボルトカ・ら成る可調節加圧
装置で接続されるが、これによって両クランプ部材の間
隔が調節され、各クランプ。

素子対間のセル・；ツクに及ぼす力も又調節される。

ただ１つのナツト及びボルトをそれぞれ（ト）およびα
ηとして第１図に示す。

クランプを使用して再結合蓄電池を組立てる方法の例示
を以下第２図ないし第４図を参照して説明する。組立方
法および仕上シ蓄電池の構造は前述した英国特許出願第
８２３０９５７号明細書に記載した所と非常に類似して
いる。

第２図に示すような複数個の長形の連続鋳造した、複合
極板列■を用意するが、そのそれぞれは−列に接続され
た複数個の矩形負極板■と、これから離隔している同様
な千行巌で接続されてこれｌり とは半ピツチだけ弁方向に食い違っている正極板（ハ）
とを有する（明瞭にするため極板の活性物質は図示せず
）。各極板は同一極性の隣接極板に２本の離隔バー（ハ
）によって構成される一時的リンクによって接続され、
一体ブリッジ片（至）によって反対極性の極板に接続さ
れている。負極板は相互に直交する平行バー（ハ）およ
び翰の２組から成るが正極板は一体ブリッジ片（イ）か
ら放射状に設けられたバー（ハ）と接続する１組の平行
バー？ｌを有する。この様な長形極板部材を複数個使用
して第６図に示す様なサンドウィッチ、即ち積層構造を
次いで形成する。サンドウィッチは各極板部材間のブリ
ッジ片が半ピツチ、即ち隣接ブリッジ片間の距離の半分
、その下にある極板部材のブリッジ片から食い違わせ、
１極性の各極板が反対極性の極板と重なる様に極板列を
積層して行う。各列の極板隣接ラインは圧縮性、繊維質
吸収形セパレータ材、この場合は微細ガラス繊維材料の
それぞれの条で分離されているが、これは各のブリッジ
片輪でまたはその近くで終っている。

使用される極板列とセパレータ材条は連続的なので出来
上った積層構造も又連続的である。連続積層構造の一端
を次いで上述したクランプのクランプ部材上に置く、或
いはこのクランプ部材上に積層構造を積み上げ、他方の
クランプ部材を、各クランプ部材のクランプ素子が対応
極板上で係合する様にして積層構造の上面に、対応位置
で接続状態にする様に置く。両クランプ部材を次いでウ
ェブα慢内の孔燵Ｑにボルトを通して接続して積層構造
をボルト上のナツトを締めて加圧する。

次いで複数個の切断部＜３２を積層構造の両側でクラン
プ素子の各列の１方またに両端におよびクランプ素子の
各隣接対の間の間隙（４）に設けて全ライン中の一部リ
ンクをすべて切断し、第６図の右手に示す様な構造物を
作る。この構造はそれぞれ３個のセルバックの２本の離
隔平行列から成り、各各が微細ガラス繊維物質製セパレ
ータを介挿離隔された離隔正負両極板の積層で構成され
た全蓄電池要素を構成することに注目されたい。同一列
内にある隣接セルバックは接続されていないが、各列内
の各極性の各極板はそれぞれのブリッジ片（イ）によっ
て他方のラインの反対極性の極板に接続されている。隣
接極板部材の長手方向の食い違いのため、ブリッジ片は
セルバックのラインの長手方向に離隔した複数個の積層
中に位置し、ブリッジ片の各積層は完成蓄電池内で単セ
ル間コネクタを形成する。第３図に示す６個の別々のセ
ルバックは連続的な積層構造の残全部とブリッジ片積層
でつながっているので、次にこれを切断することに注意
すべきである。

不法の別形式では、極板部材は連続的ではなく所望の蓄
電池の長さに等しい長さを有し、従って各蓄電池部品は
個々に組上げられるので、これらの蓄電池部品を連続的
に積層した構造から分離する必要はない。

蓄電池要素の両端にある切断ブリッジ片またはブリッジ
片の積層は次いで通常の２部品モールド々どを使用して
その周囲にバーを鋳造して相互接続を行う。このバーは
極板の各面の上にまで延びて端子コイ・フタ（イ）をそ
こに形成する（第４図）。

次いで、例えば蓄電池要素を電解液中に浸漬してセルバ
ックに′ら、解耐ｉを添加する。セルバック内への′ｆ
ＪＬ′Ｍ液の浸透は孔Ｑ句の設置によって促進され、吸
収された電解液量はクランプが及ぼした圧力で決定され
る。

蓄電池要素は次いで最終の外部＠器（ロ）に入れるが、
この実施例では８電池快累中の切断部０りの位置に対応
する位置で側壁に接続され、容器の幅の約半分に迄延在
している一体化県セル間隔壁９Ｑが設けられている。ク
ランプを蓄電池要素から外して、この要素を次いで、隔
壁図か切断部Ｑ諺に入る様にして、容器内に挿入する。

代って、クランプをそのままにして、蓄電池要素と共に
容器の中に入れる。両クランプ部材を接続しているボル
トはセルバックの２列の間の間隙中に入って蓄電池の動
作の妨げにはならないが、蓄電池容器の高さはクランプ
を納めるため若干高くなる。

不法の変形例においては、２種の違った構造の極板列が
鋳造され、２種の極板列の極板はそれぞれ第５図および
第６図に示す様に非対称的に配置され一体化ブリッジ片
国と一体化一時的リンク（ハ）（点線で示す）によって
相互に接続されている。

積層構造は交互に置いた２種の電極列によって構成され
、各極板は隣接極板列の反対極性の極板と整合している
。次いで積層構造を第５図および第６図の極板の形状に
位置し適当に接続されたクランプ素子を有するクランプ
（図示せず）によってクランプされる。次いでリンク（
ハ）を切断してブリッジ片（至）を残して極板の隣接積
層間に切断部を作る。完成した蓄電池要素は最後に、外
部容器中に入れるが、該容器は図示の位置にあって、隣
接してはいるがブリッジ片−の積層で直接には接続され
ていない単セル間を分離している固定単セル間隔壁を有
する。その他の関係については前出の実施例の様な蓄電
池の組立を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図はクランプの１方のクランプ部材の平面斜視図、
第４図は一部組立済蓄電池の略示斜視図、第５図および
第６図は極板の最上部およびその下の層をそれぜれ示す
変形構造蓄電池の略示平面図でめる。 ２・・・クランプ素子、４，６・・・間隙、８・・・環
状リブ、１０．１４・・・ウェブ、１２・・・補強リブ
、１５・・・ナツト、１６・・・孔、１７・・・ボルト
、２０・・・複合極板列、２１，２３．２５・・・極板
バー、２２．２４・・・各正及負極板、２８・・・一時
的リンク、ろ０・・・一体ブリッジ片、６２・・・切断
部、６４・・・外部容器、６６・・・単セル間隔壁。 代理人弁理士　木　村　三　朗 第、５図 第、６．１原

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）相互に接続されてはいるが離隔している複数個の
   クランプ素子を有し、各クランプ素子は蓄電池の各セル
   バック（ｃｅｌｌ　ｐａｃｋ　）の表面に接触する様に
   なっている２枚の離隔対向するクランプ部材と、２枚の
   クランプ部材を接続し各クランプ部材の各クランプ素子
   を他方のクランプ部材上の対応クランプ素子に圧迫する
   様になっている加圧装置とを有するマルチセル形蓄電池
   の組立用に使用するクランプ。 （２）前記加圧装置が加圧力を変化させる調節装置を有
   する特許請求の範囲第１項に記載のクランプ。 （３）各クランプ素子はほぼ平面状のクランプ面を有し
   、各クランプ部材のクランプ面ははソ同一平面内にある
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載のクラップ。 （４）各クランプ部材の少く共若干数のクランプ素子が
   直線上にあって直線の方向に離隔位置している前出特許
   ａ１〜求の範囲各項の任意１項に記載のクランプ。 （５）各クランプ部材のクランプ素子は２個の離隔した
   平行線上に位置している特許請求の範囲第４項に記載の
   クランプ。 （６）加圧装置は２個またはそれ以上の、各直線の長手
   方向に離隔している部材である特許請求の範囲第４項ま
   たは第５項に記載のクランプ。 （７）加圧装置はクランプ素子の２直線の間の間隙内の
   ２クランプ部材の間に延在している特許請求の範囲比５
   項又は第６項に記載のクランプ。 （３）１方の直線のクランプ素子は他方の直線のそれか
   ら直線の方向に食い違っている特許請求の範囲第５項、
   第６項または第７項に記載のクランプ。 （９）各クラップ部材はその中に形成された複数個の孔
   がめる前出％許自求の範囲各項の任意１項に記載のクラ
   ンプ。 叫セパレータ材で隔てられた交互する正および負の極板
   を有するセルバックであってセルバック内の各極板がは
   ソ同−平行平面内にあるセルバックの複数個を形成し、
   極板の平面内の各セルバックの各終端面を２個のクラン
   プ部材の内の１つの各クランプ素子と接触させ、２個の
   クランプ部材を圧迫して各セルバックを同時にその極板
   平面に直角に押す工程を有する蓄電池の組立方法。 αη所望の加圧を保持するためクランプ部材を永久的に
   接続しておく工程を含む特許請求の範囲第１０項に記載
   の方法 （６）１つまたはそれ以上の相接続セルバックラインを
   形成し特許請求の範囲第４項ないし第１０項の任意１項
   に記載のクランプを使用してセルバックを加圧する工程
   を含′０−特１ｆ　請求の範囲第１０項またはｖ、１１
   項に記載の方法。 （１４各ライン中の隣接セルバックの極＆は接続され、
   方法中にクランプ部材を圧迫後隣接クランプ素子間にあ
   る間隙に対応する位置で複数個の切断部を形成して接続
   された極板を分離する工程を含む特許請求の範囲第１２
   項に記載の方法。 α→少く共１セルバック中にある１極性の全極板をクラ
   ンプ部材圧迫後に前記極板から突出しているラグを取囲
   んでバーを、鋳造することによって接続する工程を含む
   特許請求の範囲第１０項〜第１３項中の任意−項に記載
   の方法。 ０Ｑクラ／プ部材を加圧したのちセルバックＫ１１Ｅ解
   液を添加する工程を有する特許請求の範囲第１゜項〜第
   １４項甲の任意１項に記載の方法。 ０Ｑクラ／プ部材取付けのま１各年位電池を電気化学的
   にフォーミングする工程を有する特許請求の範囲第１０
   項〜第１５項中の任意１項に記載の方法。 ｑη’Ｋ　気化学的フォーメーション後セルパックノ加
   圧を増加するため更にクランプ部材を加圧する工程を有
   する特許請求の範囲氾１６項に記載の方法。 ０榎相互接続されたセルバンクの２′４隔平行ラインを
   形成し、各ラインの１端にあるセルバック中の各一つお
   きの極板を除き各極板は２列の間の間隙間を通るコネク
   タによって他方のラインの反対（６）セルバックは次い
   でクランプを外すことなく外部容器中に挿入される特許
   請求の範囲第１０項〜第１８項中の任意１項に記載の方
   法。