KR20120083846A

KR20120083846A - 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법 및 그 제조 장치

Info

Publication number: KR20120083846A
Application number: KR1020117005396A
Authority: KR
Inventors: 다까히로 다마노; 슈헤이 오노; 도시히꼬 가나자와; 도시까즈 하따께나까
Original assignee: 신코베덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2012-07-26
Also published as: EP2518798A4; ES2466823T3; CN102301507B; JP4876199B2; CN103560230B; EP2518798B1; KR101221778B1; US8353089B2; WO2011093368A1; CN103560230A; EP2518798A1; CN102301507A; JP2012142266A; US20120000070A1; JPWO2011093368A1; JP5445564B2

Abstract

극판의 하면측에 페이스트 형상 활물질을 양호하게 충전하여 격자 형상의 집전체 내골이 노출된 채로 되지 않는 페이스트식 납 축전지용 극판을 제조한다. 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼를 구비한 충전기의 하방을 통과하는 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 극판으로 하고, 충전 후의 페이스트 형상 활물질이 연한 동안에, 극판을 반송하면서 극판면을 프레스한다. 이때, 극판의 반송 방향 및 극판의 두께 방향과 직교하는 극판의 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역을 중점적으로 프레스하는 제1 프레스 공정과, 극판의 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 극판면의 제2 영역을 중점적으로 프레스하는 제2 프레스 공정과, 극판의 폭 방향의 전체에 걸쳐서 프레스하는 제3 프레스 공정을 적어도 1회 행하고, 프레스 공정의 마지막에는 제3 프레스 공정을 행한다.

Description

페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법 및 그 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING POLE PLATE OF PASTE LEAD STORAGE BATTERY}

본 발명은, 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법과 그 제조에 이용하는 제조 장치에 관한 것이다.

페이스트식 납 축전지용 극판은, 종래는 다음과 같이 제조된다.

우선, 납 분말을 주성분으로 하고, 다른 주어진 성분을 배합한 활물질 재료를 희황산 또는 물로 혼련하여, 페이스트 형상 활물질을 조제한다. 그리고, 격자 형상을 한 납 합금제의 집전체에 조정한 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판으로 한다. 이 충전 극판의 극판면을 프레스하여, 페이스트 형상 활물질의 충전성을 높인 극판으로 한다. 프레스 후, 충전 극판을 건조한다. 집전체는, 상대적으로 두께가 두꺼운 틀골과, 틀골의 내측에 일체로 격자 형상으로 배치된 상대적으로 두께가 얇은 내골을 갖는다.

페이스트 형상 활물질을 집전체에 충전하는 공정과 그 후에 계속되는 극판면의 프레스 공정의 종래의 방법은, 다양하게 제안되어 있다.

예를 들면, 일본 특허 공개 평07-245100호 공보(특허 문헌 1)에 기재된 기술에서는, 벨트 컨베어에 실은 집전체를 순차적으로 반송하고, 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼의 하방을 통과하는 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판을 제작한다. 그리고, 이 충전 극판을 성형 롤러 장치에 통과시켜, 균일한 압력으로 극판면을 프레스하여, 두께의 변동을 억제한 극판을 제조한다. 극판면을 균일한 압력으로 프레스하기 위해서는, 성형 롤러의 좌우 양단부(성형 롤러의 축 방향)에 가해지는 압력(프레스 하중)을 균등하게 할 필요가 있다. 따라서 전술한 특허 공보에 기재된 방법에서는, 성형 롤러의 좌우 양단부에 가해지는 압력을 균등하게 하기 위해서, 공통의 압력으로 작동하는 1개 혹은 2개의 실린더로 성형 롤러를 가압하고 있다.

일본 특허 공개 평09-320574호 공보(특허 문헌 2)에는, 집전체의 하면측(충전면과는 반대측)에 페이스트 형상 활물질을 충분히 감돌아 들어가게 하기 위해서, 벨트 컨베어와 성형 롤러와의 사이에, 배면 침투 개선용 롤러를 배치하는 것이 개시되어 있다. 배면 침투 개선용 롤러는, 주위면에 경질의 망을 갖고 있다. 이 망의 상면은, 얇은 천 또는 박막으로 덮여져 있다. 극판이 배면 침투 개선용 롤러를 통과할 때에는, 망이 집전체를 지지하여, 집전체와 배면 침투 개선용 롤러와의 사이에 공극이 형성된다. 그 결과, 집전체에 충전되어 있는 페이스트 형상 활물질이 이 공극에 압입되어, 망을 덮는 박막이 휘어짐과 동시에, 이 박막이 휘어진 부분에 페이스트 형상 활물질이 충전된다. 그리고, 집전체의 내골의 하면측과 배면 침투 개선용 롤러와의 사이에 페이스트 형상 활물질이 들어가, 페이스트 형상 활물질이 집전체의 하면측에 충전된다. 그 결과, 집전체의 하면측에 내골이 노출되지 않는 극판이 제조된다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평07-245100호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 평09-320574호 공보

특허 문헌 1의 기술에서는, 극판의 프레스를 균일하게 하여 극판의 두께 변동을 억제하는 데에는 유효하다. 그러나, 극판의 하면측(페이스트 형상 활물질을 충전하는 면과는 반대면측)에 페이스트 형상 활물질을 확실하게 충전할 수 있다고는 할 수 없다. 또한, 특허 문헌 2의 기술에서는, 집전체를 경질의 망으로 지지하므로, 집전체 내골이 변형되는 경우가 있다. 또한, 경질의 망은 집전체 내골을 지지하는 위치에 반드시 배치된다고는 할 수 없기 때문에, 경질의 망이 극판의 하면측의 페이스트 형상 활물질의 충전성을 저해하는 경우가 있다. 또한, 경질의 망이 집전체 내골을 지지하는 개소는, 경질의 망이 제거된 후에, 집전체 내골이 노출된다고 하는 문제가 생긴다.

본 발명의 목적은, 극판의 하면측에 페이스트 형상 활물질을 양호하게 충전하여 내골이 노출된 채로 되는 일이 없는 페이스트식 납 축전지용 극판을 제조하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적은 또한, 그 제조에 이용하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 제조법에서는, 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼를 구비한 충전기의 하방을 통과하는 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판을 제작한다. 그 후, 충전기의 페이스트 형상 활물질이 연한 동안에, 충전 극판을 반송하면서 충전 극판의 극판면을 프레스한다. 본 명세서에서 극판면이란, 호퍼와 대향하여 호퍼에 의해 페이스트 형상 활물질이 충전되는 충전면과, 충전면과 두께 방향으로 대향하는 반대측의 극판 하면의 양방을 포함하는 것이다. 프레스 후에는, 충전 극판을 건조하는 것은 당연하다. 본 발명의 방법에서는 특히, 충전 극판을 반송하는 반송 방향 및 극판면과 직교하는 직교 방향과 직교하는 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역 부분을 중점적으로 (주로) 프레스하는 제1 프레스 공정과, 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 극판면의 제2 영역 부분을 중점적으로 (주로) 프레스하는 제2 프레스 공정과, 극판면의 제1 및 제2 영역 부분을 폭 방향의 전체에 걸쳐서 프레스하는 제3 프레스 공정을 각각 적어도 1회 행한다. 그리고 프레스하는 공정의 마지막에는 제3 프레스 공정을 행한다.

상기의 제1 및 제2 프레스 공정에서는, 아직 연한 상태에 있는 페이스트 형상 활물질이, 충전 극판의 폭 방향으로 배열되는 제1 영역 부분과 제2 영역 부분 중 중점적으로 프레스되는 영역 부분측으로부터 중점적으로 프레스되지 않는 영역 부분측을 향하여 유동한다. 그리고, 제3 프레스 공정에서는, 페이스트 형상 활물질이 충전 극판의 폭 방향 전체에 걸쳐서, 페이스트 형상 활물질이 거의 균등한 충전량으로 되도록 유동한다. 제1 내지 제3 프레스 공정을 각각 적어도 1회 실시하고, 마지막에 제3 프레스 공정을 실시하면, 페이스트 형상 활물질의 유동에 의해, 극판 하면측(페이스트 형상 활물질을 충전하는 충전면과는 반대측)의 집전체의 내골은, 페이스트 형상 활물질로 덮여져 노출되는 일이 없어진다. 특히, 적어도 내골의 충전기와는 대향하지 않는 두께 방향의 끝면은, 틀골의 충전기와는 대향하지 않는 두께 방향의 끝면을 포함하는 가상면보다도 내측에 위치하도록 형상ㆍ치수가 정해져 있는 경우에는, 이 효과가 한층 더 확실한 것으로 된다.

상기의 본 발명에 따른 제조법에서, 제1 프레스 공정에서는, 제1 영역 부분의 프레스 하중을 제2 영역 부분의 프레스 하중보다도 크게 하고, 제2 프레스 공정에서는, 제2 영역 부분의 프레스 하중을 제1 영역 부분의 프레스 하중보다도 크게 한다. 그리고 제3 프레스 공정에서는, 제1 및 제2 영역 부분의 프레스 하중을 동일하게 한다. 프레스 하중을 어느 정도로 할지는, 페이스트 형상 활물질의 점도에 따라서 임의로 정하게 된다. 제1 영역 부분을 프레스하였을 때에 제2 영역 부분으로 페이스트 형상 활물질이 일부 유동하고, 제2 영역 부분을 프레스하였을 때에 제1 영역 부분으로 페이스트 형상 활물질이 일부 유동하는 것이면, 제1 영역 부분을 프레스할 때의 프레스 하중 및 제2 영역 부분을 프레스할 때의 프레스 하중의 차는 임의로 정할 수 있다.

제1 내지 제3 프레스 공정은, 충전 극판의 반송 방향과 각각 직교 방향으로 충전 극판을 사이에 두고 반송 방향으로 반송하도록 배치된 한 쌍의 롤러를 구비한 제1 내지 제3 성형 롤러 장치를 이용하여 실시한다. 이 경우, 제1 성형 롤러 장치는, 한 쌍의 롤러간의 간격이 극판면의 제1 영역 부분으로부터 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 넓어지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 제2 성형 롤러 장치는, 한 쌍의 롤러간의 간격이 극판면의 제1 영역 부분으로부터 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 좁아지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 제3 성형 롤러 장치는, 한 쌍의 롤러간의 간격이 일정하게 되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 성형 롤러 장치를 이용하면, 프레스 하중을 서서히 변화시킬 수 있으므로, 페이스트 형상 활물질을 스무스하게 유동시킬 수 있다.

또한, 중점적으로 프레스되는 측의 영역 부분에 가하는 프레스 하중을 최대 하중(사용하는 성형 롤러 장치에서 인가 가능한 최대의 프레스 하중을 포함하는 큰 하중)으로 하고, 중점적으로 프레스되지 않는 측의 프레스 하중을 제로(사용하는 성형 롤러 장치에서 인가 가능한 최소의 프레스 하중을 포함하는 작은 하중)로 함으로써, 페이스트 형상 활물질의 유동성을 최대한으로 높일 수 있어, 보다 한층 더, 극판 하면측의 집전체의 내골이, 페이스트 형상 활물질로 덮여지기 쉬워진다.

다음으로, 본 발명에 따른 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치는, 집전체를 실어서 순차적으로 반송하는 벨트 컨베어와, 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼를 구비하고 그 하방을 통과하는 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하는 충전기와, 벨트 컨베어의 반송 방향의 후방에 배치되어, 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 이루어지는 충전 극판의 극판면을 프레스하는 프레스 장치를 구비하고 있다. 프레스 장치는, 충전 극판을 반송하는 반송 방향 및 극판면과 직교하는 직교 방향과 직교하는 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제1 성형 롤러 장치와, 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 극판면의 제2 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제2 성형 롤러 장치와, 극판면의 제1 및 제2 영역 부분을 폭 방향 전체에 걸쳐서 프레스하는 제3 성형 롤러 장치를 각각 적어도 1대 구비하고 있다. 그리고, 반송 방향으로 배치된 제1 내지 제3 성형 롤러로 이루어지는 열의 마지막에 제3 성형 롤러 장치를 배치한다.

제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 각각 직교 방향으로 충전 극판을 사이에 두고 반송 방향으로 반송하도록 배치된 한 쌍의 롤러를 구비한 것으로 할 수 있다. 이 경우에는, 제1 성형 롤러 장치를, 한 쌍의 롤러간의 간격이 극판면의 제1 영역 부분으로부터 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 넓어지도록 구성한다. 제2 성형 롤러 장치를, 한 쌍의 롤러간의 간격이 극판면의 제1 영역 부분으로부터 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 좁아지도록 구성한다. 그리고 제3 성형 롤러 장치를, 한 쌍의 롤러간의 간격이 일정하게 되도록 구성한다.

제1 내지 제3 성형 롤러 장치를 각각 구성하는 한 쌍의 롤러는, 적어도 충전 극판의 충전기와 대향하는 측의 극판면(즉 충전면)과 접촉하는 한쪽의 롤러의 외주부가, 탄력성을 갖는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 중점적으로 프레스하는 측의 한쪽의 롤러의 외주부는, 극판의 충전면에 접촉하였을 때의 압력으로 다소 변형한다. 페이스트 형상 활물질은, 한쪽의 롤러의 외주부와 접촉하면, 충전면으로부터 반대측의 면으로 압출된다. 또한 제1 및 제2 성형 롤러 장치는, 아직 연한 상태에 있는 페이스트 형상 활물질이, 충전 극판의 폭 방향으로 배열되는 제1 영역 부분과 제2 영역 부분 중 중점적으로 프레스되는 영역 부분측으로부터 중점적으로 프레스되지 않는 영역 부분측을 향하여 유동한다. 그리고, 제3 성형 롤러 장치는, 충전 극판의 폭 방향 전체에 걸쳐서, 페이스트 형상 활물질이 거의 균등한 충전량으로 되도록 유동한다. 이 페이스트 형상 활물질의 유동에 의해, 극판 하면측의 집전체의 내골은, 페이스트 형상 활물질로 덮여져 노출되는 일이 없어진다.

제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 하중 제어 장치를 각각 구비하고 있어도 된다. 이 하중 제어 장치는, 한쪽의 롤러의 회전축의 양단에 충전 극판을 향하는 방향의 하중을 각각 제어 가능에 가한다. 구체적으로는, 제1 영역 부분이 위치하는 측의 회전축의 단부에 가하는 하중이, 제2 영역 부분이 위치하는 측의 회전축 단부에 가하는 하중보다도 커지도록, 제1 성형 롤러 장치의 하중 제어 장치는, 하중을 제어한다. 제2 성형 롤러 장치의 하중 제어 장치는, 제2 영역 부분이 위치하는 측의 회전축의 단부에 가하는 하중이, 제1 영역 부분이 위치하는 측의 회전축의 단부에 가하는 하중보다도 커지도록, 하중을 제어한다. 그리고, 제3 성형 롤러 장치의 하중 제어 장치는, 회전축의 양단에 가하는 하중이 동일하게 되도록 하중을 제어한다.

제1 내지 제2 성형 롤러 장치의 하중 제어 장치는, 예를 들면, 회전축의 한쪽의 단부에 가하는 하중이 최대 하중으로 되고, 회전축의 다른 쪽의 단부에 가하는 하중이 최소 하중으로 되도록 하중을 제어할 수 있다. 이 경우에는, 제3 성형 롤러 장치의 하중 제어 장치는, 회전축의 양방의 단부에 최대 하중을 가하도록 하중을 제어한다.

이와 같이 프레스의 하중을 제어하면, 페이스트 형상 활물질의 유동성을 높일 수 있다. 그 때문에, 극판 하면측의 집전체에 포함되는 내골을 페이스트 형상 활물질로 덮는 것이 용이해진다.

한 쌍의 롤러는, 페이스트 형상 활물질뿐만 아니라, 집전체에도 압력을 가한다. 집전체에 압력이 가해지면, 집전체가 변형되게 되는 경우가 있다. 따라서, 한 쌍의 롤러의 다른 쪽의 롤러의 외주부의 주위면도 탄력성을 갖는 재료에 의해 구성해도 된다. 이 경우에는, 한쪽의 롤러의 외주부의 경도가, 다른 쪽의 롤러의 외주부의 경도보다도 낮은 것이 바람직하다.

이와 같이 구성하면, 한쪽의 롤러는, 극판의 충전면에 접촉하였을 때의 압력으로 집전체와의 접촉 부분이 오목하게 변형하고, 그 이외의 부분은, 집전체의 틀골과 내골로 구획된 영역의 내측으로 돌출된다. 그 때문에, 페이스트 형상 활물질을 충전면으로부터 극판 하면측으로 압출한다. 따라서, 극판 상면으로부터 충전된 페이스트 형상 활물질을, 극판 하면까지 유동시킬 수 있다.

한쪽의 롤러의 외주부를 구성하는 탄력성을 갖는 재료의 두께는, 40㎜ 이상인 것이 바람직하다. 한쪽의 롤러의 외주면을 구성하는 탄력성을 갖는 재료의 두께가 지나치게 얇으면, 페이스트 형상 활물질을 압입하는 힘이 약해진다. 따라서, 이 두께를, 40㎜ 이상으로 함으로써, 충분한 압입을 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 장치를 도시하는 사시도.
도 2는 납 축전지용 극판의 제조에 이용한 집전체의 평면도.
도 3의 (A)는 제1 성형 롤러 장치를 개략적으로 도시하는 도면, (B)는 제2 성형 롤러 장치를 개략적으로 도시하는 도면, (C)는 제3 성형 롤러 장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 도 2의 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전한 상태를 도시하는 도 2의 A-A'선을 따르는 단면도.
도 5는 극판 하면측에서 보다 큰 내골이 노출되어 있는 상태를 도시하는 단면 설명도.

이하, 적절히 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 실시 형태의 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치(10)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 이 제조 장치(10)는, 집전체(1)를 반송하는 벨트 컨베어(2)와, 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼(3)를 구비한 충전기(4)와, 프레스 장치(9)를 구비하고 있다. 프레스 장치(9)는, 제1 성형 롤러 장치(6)와, 제2 성형 롤러 장치(7)와, 제3 성형 롤러 장치(8)를 구비하고 있다.

본 실시 형태에서 이용하는 집전체(1)는, 주원료를 납으로 하는 것이며, 이것에 합금 원료로서, 주석, 칼슘, 안티몬, 나트륨 등을 이용한 것이다. 그 중에서도, 합금 원료로서 주석 및 칼슘 양쪽을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은, 칼슘을 첨가하면, 자기 방전의 비율을 감소시킬 수 있기 때문이다. 그러나, 칼슘을 첨가하면, 집전체의 부식이 일어나기 쉬워진다. 주석을 첨가함으로써, 집전체의 부식을 억제할 수 있다.

도 2는 본 실시 형태에서 이용하는 집전체(1)의 평면도이다. 집전체(1)는, 상대적으로 두께가 두꺼운 사각형의 틀골(11)과, 틀골(11)의 내측에 일체로 배치한 격자 형상을 갖고 틀골(11)보다도 상대적으로 두께가 얇은 내골(12)로 이루어져 있다. 이들 틀골(11) 및 내골(12)의 단면 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 페이스트 형상 활물질과의 접촉 면적이 크고, 또한 페이스트 형상 활물질의 충전이 용이하게 되는 형상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 단면 형상을, 두께 방향으로 긴 마름모꼴이나 육각형으로 할 수 있다. 또한, 틀골(11) 및 내골(12)의 단면의 형상ㆍ치수는, 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니지만, 내골(12)은, 적어도 내골(12)의 충전기(4)와는 대향하지 않는 두께 방향의 끝면이, 틀골(11)의 충전기(4)와는 대향하지 않는 두께 방향의 끝면을 포함하는 가상면보다도 내측에 위치하도록 정해져 있는 것이 바람직하다.

집전체(1)의 제조 방법으로서는, 중력 주조 방식(GDC : Gravity Die Casting), 연속 주조 방식, 익스팬드 방식, 펀칭 방식 등이 있다. 본 실시 형태의 집전체(1)는, 중력 주조 방식에 의해 제조되어 있다. 중력 주조 방식에서는, 주조 가능한 격자의 골의 굵기에 이론상의 한계가 없다. 또한, 중력 주조 방식에서는, 보다 큰 내골과 보다 작은 내골을 겸비하는 집전체의 제조가 용이하고, 집전체를 집전 특성 및 내식성이 우수한 것으로 할 수 있다.

중력 주조 방식은, 보다 상세하게 설명하면, 집전체의 원재료 금속(합금)을 용융하고, 이 용융 금속의 온도에 견딜 수 있는 금형에, 용융한 원재료 금속(합금)을 중력에 의해 흘려 넣어, 주조하는 방식이다.

본 실시 형태에서 이용하는 페이스트 형상 활물질은, 집전체에 충전되어 유지된다. 이 페이스트 형상 활물질의 조제는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 일산화납을 함유한 납 분말, 물, 황산 등(정극, 부극의 특성에 맞추어 컷트 파이버, 탄소 분말, 리그닌, 황산 바륨, 연단 등의 첨가물을 가하는 경우도 있음)을 혼련하여 제작한 페이스트 형상 활물질을 이용할 수 있다. 또한, 페이스트 형상 활물질의 집전체에의 충전량은, 내골이 완전하게 숨겨지면 문제는 없지만, 틀골의 두께 이상까지 충전하는 것이 바람직하다.

복수의 집전체(1)가, 벨트 컨베어(2)에 실려져 충전기(4)에 순차적으로 반송된다. 페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼(3)를 구비한 충전기(4)는, 충전기(4)의 하방을 통과하는 집전체(1)에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판(5)으로 한다. 충전기(4)는, 예를 들면, 특허 문헌 2의 도 1에 도시된 바와 같이, 상측으로부터 내측을 향하여 회전하는 한 쌍의 압입 롤러로 페이스트 형상 활물질을 하측으로 배출하고, 하방을 통과하는 집전체(1)에 페이스트 형상 활물질을 충전하는 것을 이용한다. 또한, 충전기(4)의 상세한 구성은, 본 발명의 요지와는 관계가 없으므로, 설명을 생략한다.

집전체(1)에 페이스트 형상 활물질을 충전한 충전 극판(5)은, 프레스하는 공정을 행하는 프레스 장치(9)에 반송된다. 본 실시 형태의 프레스 장치(9)는, 제1 성형 롤러 장치(6)와, 제2 성형 롤러 장치(7)와, 제3 성형 롤러 장치(8)를 각각 하나씩 갖고 있다. 제3 성형 롤러 장치(8)는, 반송 방향으로 배치된 제1 내지 제3 성형 롤러(6 내지 8)로 이루어지는 열의 최후에 배치되어 있다. 각 성형 롤러 장치의 수가 복수 있는 경우에도, 제3 성형 롤러 장치(8)가 열의 최후에 배치된다.

도 3의 (A)는 제1 성형 롤러 장치(6)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 본 실시 형태의 제1 성형 롤러 장치(6)는, 롤러(61 및 62)로 이루어지는 한 쌍의 롤러와, 한 쌍의 에어 실린더(64 및 65)와, 하중 제어 장치(66)를 갖고 있다. 롤러(61)는, 축부(61a)와, 축부(61a)의 주위에 부착된 롤러 본체(61b)로 구성되어 있다. 롤러(61)는 충전 극판(5)의 극판면 중, 상측 극판면 즉 충전면과 접촉하는, 소위 상측 롤러이다. 롤러(62)는, 축부(62a)와, 축부(62a)의 주위에 부착된 롤러 본체(62b)로 구성되어 있다. 롤러(62)는, 충전기(4)와 대향하지 않는 측의 충전 극판(5)의 극판면(하측 극판면)과 접촉하는, 소위 하측 롤러이다. 롤러(61 및 62)의 롤러 본체(61b 및 62b)의 외주부는, 각각 탄력성을 갖는 재료로 구성되어 있다.

탄력을 갖는 재료로서는, 고무를 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 고무로서는, SBR(스티렌 부타디엔 고무), BR(부타디엔 고무), IR(이소프렌 고무), EPM(에틸렌 프로필렌 고무), EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 고무), NBR(니트릴 고무), 클로로프렌 고무, IIR(부틸 고무), 우레탄 고무, 실리콘 고무, 다황산 고무, 수산화니트릴 고무, 불소 고무, 4불화에틸렌 프로필렌 고무, 4불화에틸렌 프로필렌 불화비닐리덴 고무, 아크릴 고무, 클로로 술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌 아크릴 고무, 액상 고무, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머, 불소계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 특히 클로로프렌 고무(네오프렌 고무)를 이용하면, 내산성이 우수한 롤러 본체로 되기 때문에 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상측 롤러(61)의 롤러 본체(61b)의 외주부의 경도를, 하측 롤러(62)의 롤러 본체의 외주부의 경도보다도, 낮게 하고 있다.

도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 제1 성형 롤러 장치(6)에서는, 상측 롤러(61)와 하측 롤러(62)와의 간격이 일정하게 되어 있지 않다. 구체적으로는, 충전 극판(5)을 반송하는 반송 방향 및 극판면과 직교하는 직교 방향과 직교하는 방향(본원 명세서 및 도면 중에서는, 극판 좌우 방향이라고도 함)을, 극판의 폭 방향으로 정의한 경우에, 상측 롤러(61)와 하측 롤러(62)와의 간격은, 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역 부분[도 3의 (A)의 지면에서 본 극판면의 좌측의 영역 부분]으로부터, 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 극판면의 제2 영역 부분[도 3의 (A)의 지면에서 본 극판면의 우측의 영역 부분]을 향하는 방향으로 서서히 넓어져 있다.

에어 실린더(64)는, 하중 제어 장치(66)로부터의 출력 명령에 따라서, 상측 롤러(61)의 축부(61a)의 제1 영역 부분이 위치하는 측의 단부를, 충전 극판(5)을 향하는 방향으로 누르고 있다. 에어 실린더(65)는, 하중 제어 장치(66)로부터의 출력 명령에 따라서, 상측 롤러(61)의 축부(61a)의 제2 영역 부분이 위치하는 측의 단부를, 충전 극판(5)을 향하는 방향으로 누르고 있다. 하중 제어 장치(66)는, 제1 영역 부분이 위치하는 측[도 3의 (A)의 좌측]의 축부(61a)의 단부에 가하는 하중이, 제2 영역 부분[도 3의 (A)의 우측]이 위치하는 측의 축부(61a)의 단부에 가하는 하중보다도 커지도록, 에어 실린더(64 및 65)를 구동 제어하는 출력 명령을 출력하고 있다.

도 3의 (B)는 제2 성형 롤러 장치(7)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이 본 실시 형태의 제2 성형 롤러 장치(7)는, 롤러(71 및 72)로 이루어지는 한 쌍의 롤러와, 한 쌍의 에어 실린더(74 및 75)와, 하중 제어 장치(76)를 갖고 있다. 제2 성형 롤러 장치(7)의 구성과 제1 성형 롤러 장치의 구성은 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다. 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 제2 성형 롤러 장치(7)에서는, 상측 롤러(71)와 하측 롤러(72)와의 간격은, 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역 부분[도 3의 (B)의 지면에서 본 좌측의 영역 부분]으로부터, 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 극판면의 제2 영역 부분[도 3의 (B)의 지면에서 본 우측 영역 부분]을 향하는 방향으로 서서히 좁아져 있다. 이 상태를 만들기 위해서, 제2 성형 롤러 장치(7)의 하중 제어 장치(76)는, 제2 영역 부분이 위치하는 측[도 3의 (B)의 우측]의 축부(71a)의 단부에 가하는 하중이, 제1 영역 부분[도 3의 (B)의 좌측]이 위치하는 측의 축부(71a)의 단부에 가하는 하중보다도 커지도록, 에어 실린더(64 및 65)를 구동 제어하기 위한 출력 명령을 출력하고 있다.

도 3의 (C)는 제3 성형 롤러 장치(8)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 3의 (C)에 도시한 바와 같이 제3 성형 롤러 장치(8)는, 롤러(81 및 82)로 이루어지는 한 쌍의 롤러와, 한 쌍의 에어 실린더(84 및 85)와, 하중 제어 장치(86)를 갖고 있다. 제3 성형 롤러 장치(8)도, 제1 성형 롤러 장치(6) 및 제2 성형 롤러 장치(7)와 마찬가지의 구성을 갖고 있기 때문에, 그 설명을 생략한다. 도 3의 (C)에 도시한 바와 같이, 제3 성형 롤러 장치(8)에서는, 상측 롤러(81)와 하측 롤러(82)의 간격은, 일정하게 되어 있다. 또한, 제3 성형 롤러 장치(8)의 하중제어 장치(86)는, 축부(81a)의 양단에 가하는 하중이 동일하게 되도록 에어 실린더(84 및 85)를 구동 제어하는 출력 명령을 출력한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 하기의 표 1에 나타내는 바와 같이, 제1 성형 롤러 장치(6)의 하중 제어 장치(66)는, 에어 실린더(64)가 제1 영역 부분[도 3의 (A)의 극판면의 좌측의 영역 부분]측에 위치하는 축부(61a)의 단부에 가하는 하중을 최대 하중으로 하고, 에어 실린더(65)가 제2 영역 부분[도 3의 (A)의 극판면의 우측의 영역]측에 위치하는 축부(61a)의 단부에 가하는 하중을 최소 하중(예를 들면 제로)으로 하고 있다. 제2 성형 롤러 장치(7)의 하중 제어 장치(76)에서는, 에어 실린더(74)가 제1 영역 부분[도 3의 (B)의 극판면의 좌측의 영역 부분]측에 위치하는 축부(71a)의 단부에 가하는 하중을 최소 하중(예를 들면 제로)으로 하고, 에어 실린더(75)가 제2 영역 부분[도 3의 (B)의 극판면의 우측의 영역 부분]측에 위치하는 축부(71a)의 단부에 가하는 하중을 최대 하중으로 하고 있다. 제3 성형 롤러 장치(8)의 하중 제어 장치(86)는, 에어 실린더(84)가 제1 영역 부분[도 3의 (C)의 극판면의 좌측의 영역 부분]측에 위치하는 축부(81a)의 단부에 가하는 하중 및 에어 실린더(85)가 제2 영역 부분[도 3의 (C)의 극판면의 우측의 영역 부분]측에 위치하는 축부(81a)의 단부에 가하는 하중을 각각 최대 하중으로 하고 있다.

공정	롤러	제1 영역 부분측의 에어 실린더	제2 영역 부분측의 에어 실린더
1	제1 성형 롤러	최대 하중	하중 제로
2	제2 성형 롤러	하중 제로	최대 하중
3	제3 성형 롤러	최대 하중	최대 하중

본 실시 형태에서의 최대 하중이란, 사용한 에어 실린더로 압력 0.5㎫를 가하였을 때의 하중이며, 또한, 최소 하중의 하중 제로란, 사용한 에어 실린더로 압력 0㎫로 하여, 에어에 의한 압입을 걸고 있지 않은 상태(롤러의 자체 중량만)이다. 이와 같이 하중을 제어하면, 페이스트 형상 활물질의 유동성이 최대한으로 높아지게 된다.

다음으로 본 실시 형태에서의, 프레스 장치(9)가 충전 극판(5)의 극판면을 프레스하는 공정에 대하여 설명한다. 프레스 장치(9)에 반송된 충전 극판(5)에는, 우선 제1 성형 롤러 장치(6)에 의해 제1 프레스 공정이 행해진다. 제1 프레스 공정은, 극판의 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 극판면의 제1 영역 부분을 중점적으로 (주로) 프레스하는 공정이다.

제1 프레스 공정이 끝나면, 충전 극판(5)에는, 제2 성형 롤러 장치(7)에 의해 제2 프레스 공정이 행해진다. 제2 프레스 공정은, 제1 영역 부분과는 반대측의 제2 영역 부분을 중점적으로 (주로) 프레스하는 공정이다.

제2 프레스 공정이 끝나면, 충전 극판에는, 제3 성형 롤러 장치(8)에 의해, 제3 프레스 공정이 행해진다. 제3 프레스 공정은, 제1 영역 부분과 제2 영역 부분의 전체에 걸쳐서 프레스하는 공정이다.

제1 및 제2 프레스 공정에 의해, 충전 극판(5)에 충전된 페이스트 형상 활물질은, 중점적으로 프레스되어 있는 영역 부분으로부터 중점적으로 프레스되어 있지 않은 영역 부분을 향하여 폭 방향으로 유동한다. 그리고, 프레스 공정의 마지막에 행해지는 제3 프레스 공정에 의해, 폭 방향 전체에 걸쳐서 페이스트 형상 활물질의 충전량이 거의 균등하게 된다.

이와 같이 하면, 상측 롤러(61, 71 및 81)는, 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 외주부의 주위면이 탄력성을 갖고 있으므로, 충전 극판(5)의 상측 극판면(충전면)에 접촉하였을 때의 압력에 의해 집전체(1)에의 접촉 부분이 오목 형상으로 변형한다. 그리고 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 접촉 부분 이외의 부분은, 집전체(1)의 틀골(11)과 내골(12)로 구획된(둘러싸여진) 내측 영역으로 돌출한다(들어간다). 따라서, 페이스트 형상 활물질을 충전면으로부터 반대측의 면으로 압출하는 작용을 한다. 특히 본 실시 형태에서는, 상측 롤러(61, 71 및 81)의 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 경도를, 하측 롤러(62, 72 및 82)의 롤러 본체(62b, 72b 및 82b)의 경도보다도 낮게 하고 있다. 즉 상측 롤러의 롤러 본체의 외주부를, 하측 롤러의 롤러 본체의 외주부보다도 말랑하게 하고 있다. 그 때문에, 내골(12)과 하측 롤러(62, 72 및 82)의 롤러 본체(62b, 72b 및 82b)의 외주부와의 사이에 형성되는 간극을, 내골(12)과 상측 롤러(61, 71 및 81)의 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 외주부와의 사이에 형성되는 간극보다도 크게 할 수 있다. 이에 의해, 충전면에 충전된 페이스트 형상 활물질을, 충전면과는 반대측의 극판 하면까지 유동시킬 수 있다. 따라서, 충전면과 반대측의 집전체(1)의 내골을, 페이스트 형상 활물질로 충분히 덮을 수 있다.

또한, 상측 롤러 및 하측 롤러에 이용하는 고무로서는, 예를 들면, 상측 롤러의 고무가 소어 경도 A : 40, 하측 롤러의 고무가 소어 경도 A : 60인 것을 사용할 수 있다. 또한 고무의 두께는, 충전 극판의 프레스 시에 부주의한 압압이 가해지지 않도록, 균일하게 하는 것이 바람직하고, 그 두께는, 40㎜ 이상인 것이 바람직하다. 이 범위이면, 페이스트 형상 활물질의 충분한 압입과, 로스가 없는 압력 전달을 행할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 설치 스페이스가 허용된다면 반송 경로에 각각 복수개 배치해도 되고, 또한, 배치의 순서도 한정되지 않는다. 단, 반송 방향의 마지막에는, 제3 성형 롤러 장치를 배치한다.

도 4는 도 2의 A-A'선 단면도이다. 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 집전체(1)의 내골(12-1, 12-2)의 두께를 틀골(11)의 두께보다 얇게 하고, 게다가 틀골(11) 내에 배치한 내골(12-1, 12-2)의 형상 치수를, 틀골(11)의 두께 방향의 양 단면이 각각 포함되는 2개의 가상 평면보다도 내측에 내골이 위치하도록 정하고 있다. 이와 같이 하면 충전 극판(5)이 제1 내지 제3 성형 롤러 장치(6?8)를 통과할 때에, 상측의 롤러(61, 71 및 81)의 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 외주면과 내골(12-1, 12-2)의 사이는 물론, 하측 롤러(62, 72 및 82)의 롤러 본체(62b, 72b 및 82b)의 외주면과 내골(12; 12-1, 12-2)의 사이에 간극이 형성되어 페이스트 형상 활물질이 유동하기 쉬워진다. 그 결과, 특히 충전 극판(5)의 극판 하면측에 위치하는, 집전체(1)의 내골(12-1, 12-2)의 끝면을, 페이스트 형상 활물질로 보다 한층 더 양호하게 덮을 수 있다.

또한, 상측의 롤러(61, 71 및 81)의 롤러 본체(61b, 71b 및 81b)의 외주면과 보다 큰 내골(12-1)의 사이에는, 반드시 간극이 형성되어 있지 않아도 된다.

실시예

실시예 1

납에, 주석 : 1.6질량％, 칼슘 : 0.08질량％를 첨가하여 혼합물 전체를 100질량％로 한 납 합금을 용융하고, 중력 주조 방식에 따라서 정극판용의 집전체를 제작하였다. 이 집전체(1)는, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 틀골(11)의 내측에 보다 큰 내골(12-1)과 보다 작은 내골(12-2)을 형성하였다. 태골(11)의 외형 치수를 385㎜×140㎜, 두께를 5.8㎜, 폭을 4.4㎜로 하였다. 보다 큰 내골(12-1)의 단면 형상은, 두께가 폭보다도 큰 육각형으로 하고, 두께를 5.4㎜, 폭을 4.3㎜로 하였다. 또한, 보다 작은 내골(12-2)의 단면 형상도, 두께가 폭보다도 큰 육각형으로 하고, 그 두께를 3.6㎜, 폭을 2.8㎜로 하였다. 도 4에 도시한 바와 같이, 페이스트 형상 활물질 충전 시에 상방을 향하게 한 상태로 배치되는 보다 큰 내골(12-1) 및 보다 작은 내골(12-2)의 두께 방향의 충전면측의 단면을, 동일한 가상 평면 상에 위치시켰다. 충전면과 반대측의 하측 극판면에서, 틀골(11)과 보다 큰 내골(12-1)의 두께 방향의 단면의 차는, 0.2㎜로 하고 있다.

상기의 집전체에, 도 1, 도 2에 기초하여 설명한 상기 실시 형태의 방법 및 장치에 의해 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판을 제조하였다. 즉, 충전기(4)를 통과시켜 집전체(1)에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 형성한 충전 극판(5)을, 프레스 장치(9)에 반송하여, 프레스 공정을 행하였다. 프레스 공정에서는, 제1 내지 제3 성형 롤러 장치(6?8)의, 상측 롤러(61, 71, 및 81) 및 하측 롤러(62, 72 및 82)에 주위면이 고무 재질인 롤러를 이용하였다. 또한, 상측 롤러의 고무 재질은, 네오프렌 고무(소어 경도 A : 40), 그 두께는 40㎜이고, 하측 롤러의 고무 재질은, 네오프렌 고무(소어 경도 A : 60), 그 두께는 40㎜이다. 그리고, 제1 성형 롤러 장치(6)의 에어 실린더(64)에는 0.5㎫, 에어 실린더(65)에는 0㎫의 압압력을 발생시켰다. 제2 성형 롤러 장치(7)의 에어 실린더(74)에는 0㎫, 에어 실린더(75)에는 0.5㎫의 압압력을 발생시켰다. 제3 성형 롤러 장치(8)의 에어 실린더(84 및 85)에는, 각각 0.5㎫의 압압력을 발생시켰다.

제1 성형 롤러 장치(6)에 의해, 충전 극판(5)의 페이스트 형상 활물질은, 충전면과는 반대측의 면으로 유동함과 동시에, 압압력이 큰 에어 실린더(64)측으로부터 압압력이 작은 에어 실린더(65)측을 향해서도 유동한다. 상측 롤러(61)의 롤러 본체(61b)는, 고무의 탄력성에 의해 집전체의 틀골(11)에 바로 접하고 있는 개소 이외의 개소가 틀골(11)에 의해 둘러싸여진 공간 내로 침투한다. 그 침투 정도가, 에어 실린더(64)측에서는, 에어 실린더(65)측보다도 커지므로, 페이스트 형상 활물질의 유동이 일어난다. 다음으로, 제2 성형 롤러 장치(7)에 의한 프레스에서는, 제1 성형 롤러 장치(6)에 의한 프레스의 경우와는 반대로, 롤러(71)의 롤러 본체(71b)가 틀골(11)의 내부 공간에 침투하는 침투 정도가, 에어 실린더(75)측에서는, 에어 실린더(74)측보다도 커지므로, 제1 성형 롤러 장치(6)의 경우와는 반대 방향으로의 페이스트 형상 활물질의 유동이 일어난다. 그리고, 제3 성형 롤러 장치(8)의 에어 실린더(84)와 에어 실린더(85)는, 동일한 압압력을 발생하고 있으므로, 충전 극판(5)의 페이스트 형상 활물질은 거의 균일하게 고르게 된다.

비교예 1

상기 실시예 1에서, 프레스 공정의 제1 성형 롤러 장치(6) 및 제2 성형 롤러 장치(7)를 생략한 구성으로 하고, 제3 성형 롤러 장치(8)만을 이용하여 충전 극판(5)을 프레스하였다. 그 밖에는, 실시예 1과 마찬가지로 하였다.

상기 실시예 1에 의해 제조한 극판과 비교예 1에 의해 제조한 극판의 페이스트 형상 활물질 충전면과는 반대측의 면을 확인한 바, 실시예 1에서는, 보다 큰 내골(12-1), 보다 작은 내골(12-2) 모두, 활물질 안에 확실하게 매설되어 있었다(도 4 참조). 한편, 비교예 1에서는, 활물질의 충전성이 불충분하여, 충전면과는 반대측의 면에서, 보다 큰 내골(12-1)이 일부 노출되어 있는 것이 확인되었다. 도 5에, 보다 큰 내골(12-1)이 노출되어 있는 상태를 도시하였다. 틀골의 두께가 두껍고(5.8㎜), 보다 큰 내골의 두께가 두꺼운(5.4㎜) 경우에도, 본 발명에 따른 실시예에서는, 페이스트 형상 활물질의 충전을 충전면과는 반대측의 면까지 양호하게 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 충전한 페이스트 형상 활물질이 아직 연한 상태에서, 극판의 반송 방향과 직교하는 극판의 폭 방향에서 프레스 압력에 차를 부여하여 극판면을 프레스함으로써 페이스트 형상 활물질을 유동시켜, 극판 하면측의 집전체의 내골이 페이스트 형상 활물질로 양호에 덮여진 극판을 제조할 수 있다.

1 : 집전체
2 : 벨트 컨베어
3 : 호퍼
4 : 충전기
5 : 극판
6 : 제1 성형 롤러 장치
7 : 제2 성형 롤러 장치
8 : 제3 성형 롤러 장치
9 : 프레스 장치
11 : 틀골
12 : 내골

Claims

페이스트 형상 활물질을 수용한 호퍼를 구비한 충전기의 하방을 통과하는 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하여 충전 극판으로 하는 충전 공정과,
상기 충전 극판의 상기 페이스트 형상 활물질이 연한 동안에, 상기 충전 극판을 반송하면서 상기 충전 극판의 극판면을 프레스하는 공정으로 이루어지는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법으로서,
상기 충전 극판의 상기 극판면을 프레스하는 공정은,
상기 충전 극판을 반송하는 반송 방향 및 상기 극판면과 직교하는 직교 방향과 직교하는 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 상기 극판면의 제1 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제1 프레스 공정과,
상기 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 상기 극판면의 제2 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제2 프레스 공정과,
상기 극판면의 상기 제1 및 제2 영역 부분을 상기 폭 방향 전체에 걸쳐서 프레스하는 제3 프레스 공정을 각각 적어도 1회 행하고, 또한,
상기 프레스하는 공정의 마지막에는 상기 제3 프레스 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 프레스 공정에서는, 상기 제1 영역 부분의 프레스 하중을 상기 제2 영역 부분의 프레스 하중보다도 크게 하고,
상기 제2 프레스 공정에서는, 상기 제2 영역 부분의 프레스 하중을 상기 제1 영역 부분의 프레스 하중보다도 크게 하고,
상기 제3 프레스 공정에서는, 상기 제1 및 제2 영역 부분의 프레스 하중을 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 프레스 공정은, 각각 상기 직교 방향으로 상기 충전 극판을 사이에 두고 상기 반송 방향으로 반송하도록 배치된 한 쌍의 롤러를 구비한 제1 내지 제3 성형 롤러 장치에 의해 실시되고,
상기 제1 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 상기 극판면의 상기 제1 영역 부분으로부터 상기 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 넓어지도록 구성되어 있고,
상기 제2 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 상기 극판면의 상기 제1 영역 부분으로부터 상기 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 좁아지도록 구성되어 있고,
상기 제3 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 일정하게 되도록 구성되어 있는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 방법.
집전체를 실어 순차적으로 반송하는 벨트 컨베어와,
페이스트 형상 활물질을 수용하는 호퍼를 구비하고 그 하방을 통과하는 상기 집전체에 페이스트 형상 활물질을 충전하는 충전기와,
상기 벨트 컨베어의 반송 방향의 후방에 배치되어 상기 집전체에 상기 페이스트 형상 활물질을 충전하여 이루어지는 충전 극판의 극판면을 프레스하는 프레스 장치를 구비하고,
상기 프레스 장치는,
상기 충전 극판을 반송하는 반송 방향 및 상기 극판면과 직교하는 직교 방향과 직교하는 폭 방향의 한쪽의 측에 위치하는 상기 극판면의 제1 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제1 성형 롤러 장치와,
상기 폭 방향의 다른 쪽의 측에 위치하는 상기 극판면의 제2 영역 부분을 중점적으로 프레스하는 제2 성형 롤러 장치와,
상기 극판면의 상기 제1 및 제2 영역 부분을 상기 폭 방향 전체에 걸쳐서 프레스하는 제3 성형 롤러 장치를 각각 적어도 1대 구비하고, 상기 반송 방향으로 배치된 상기 제1 내지 제3 성형 롤러로 이루어지는 열의 마지막에 상기 제3 성형 롤러 장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 각각 상기 직교 방향으로 상기 충전 극판을 사이에 두고 상기 반송 방향으로 반송하도록 배치된 한 쌍의 롤러를 구비하고 있고,
상기 제1 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 상기 극판면의 상기 제1 영역 부분으로부터 상기 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 넓어지도록 구성되어 있고,
상기 제2 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 상기 극판면의 상기 제1 영역 부분으로부터 상기 제2 영역 부분을 향하는 방향으로 서서히 좁아지도록 구성되어 있고,
상기 제3 성형 롤러 장치는, 상기 한 쌍의 롤러간의 간격이 일정하게 되도록 구성되어 있는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 각각 상기 한 쌍의 롤러 중, 적어도 상기 충전 극판의 상기 충전기와 대향하는 측의 극판면과 접촉하는 한쪽의 상기 롤러의 외주부가 탄력성을 갖는 재료로 구성되어 있는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 성형 롤러 장치는, 상기 한쪽의 롤러의 회전축의 양단에 상기 충전 극판을 향하는 방향의 하중을 각각 제어 가능하게 가하는 하중 제어 장치를 구비하고 있고,
상기 제1 성형 롤러 장치에서는, 상기 제1 영역 부분이 위치하는 측의 상기 회전축의 단부에 가하는 하중이, 상기 제2 영역 부분이 위치하는 측의 상기 회전축 단부에 가하는 하중보다도 커지도록 상기 하중 제어 장치가 하중을 제어하고,
상기 제2 성형 롤러 장치에서는, 상기 제2 영역 부분이 위치하는 측의 상기 회전축의 단부에 가하는 하중이, 상기 제1 영역 부분이 위치하는 측의 상기 회전축의 단부에 가하는 하중보다도 커지도록 상기 하중 제어 장치가 하중을 제어하고,
상기 제3 성형 롤러 장치에서는, 상기 회전축의 양단에 가하는 하중이 동일하게 되도록 상기 하중 제어 장치가 하중을 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 내지 제2 성형 롤러 장치의 상기 하중 제어 장치는, 상기 회전축의 한쪽의 상기 단부에 가하는 하중이 최대 하중으로 되고, 다른 쪽의 상기 단부에 가하는 하중이 최소 하중으로 되도록, 하중을 제어하고,
상기 제3 성형 롤러 장치의 상기 하중 제어 장치는, 상기 회전축의 양방의 상기 단부에 최대 하중을 가하도록 하중을 제어하는 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제6항에 있어서,
상기 한 쌍의 롤러의 다른 쪽의 상기 롤러의 외주부도, 탄력성을 갖는 재료에 의해 구성되어 있고,
상기 한쪽의 롤러의 외주부의 경도가, 상기 다른 쪽의 롤러의 외주부의 경도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제6항에 있어서,
상기 한쪽의 롤러의 외주부를 구성하는 탄력성을 갖는 재료의 두께는, 40㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 집전체는, 틀골과 해당 틀골과 일체로 형성되어 해당 틀골의 내부 공간을 복수의 작은 공간으로 구획하는 내골을 구비하고 있고, 적어도 상기 내골의 상기 충전기와 대향하지 않는 두께 방향의 끝면은, 상기 틀골의 상기 충전기와 대향하지 않는 두께 방향의 끝면을 포함하는 가상면보다도 내측에 위치하고 있는 페이스트식 납 축전지용 극판의 제조 장치.