(57)【要約】【課題】電池極群の整列方法、装置および構造を提供する。【解決手段】本発明は、電池極群の整列方法、装置および構造に関するのである。電池極群が自動化プロセスを通して正確な位置合わせを維持できるように設計されており、電池製造中の連続的な自動化生産を容易にするためである。この方法では、電池極群の厚さよりも大きい長さの位置決めベルトが電池極群の下方に配置され、位置決めベルトの下方に電池極群の厚さと等しいかそれよりもわずかに大きい幅を有する案内溝が配置される。位置決めベルトを上方から下方に押すことで、電池極群が案内溝に押し込まれる。また、位置決めベルトの両側面は、案内溝の対応する内側面の案内により、電池極群の側面に沿って上方に折り曲げられる。位置決めベルトは、Ｕ字状に形成されて電池極群の底面および両外側の外側面に固定されているので、電池極群内の複数の正電極板および負電極板は正確な整列状態を維持できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種の電池極群の整列方法であり、前記電池極群は、複数枚の正電極板および負電極板を交錯するように積層にし、厚さを一定にして整列し、その特徴は以下の通りであり、
電池極群の下方には、前記電池極群の厚さよりも大きい長さの位置決めベルトが配置され、位置決めベルトの下方には、前記電池極群の厚さよりわずかに大きいかまたは等しい幅の案内溝が配置され、前記電池極群が案内溝頂部の開口部より上方から下方へと埋め込まれると、最初に前記位置決めベルトが押し下げられ、次に案内溝の中へ動かされ、前記位置決めベルトの両側は、案内溝の反対側の内側によって案内され、前記電池極群の両側面に沿って上方に折り曲げられ、前記位置決めベルトはＵ字状になって前記電池極群の底面および両側の外側面を覆って固定され、前記電池極群の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持できることを特徴とする、電池極群の整列方法。
【請求項２】
一種の電池極群の整列装置であり、前記電池極群の厚さと等しいかそれよりわずかに大きい幅を有する案内溝と、電池極群を上方から下方へクランプして前記案内溝に埋め込むことができるクランプまたはロボットアームとを含み、前記案内溝の上端は開口部を有し、案内溝の幅よりも大きい長さを有する位置決めベルトが前記開口部の上方にあらかじめ設けられており、前記クランプまたはロボットアームは、電池極群をクランプして位置決めベルトを下向きに押すように、案内溝に埋め込まれ、前記位置決めベルトは折り曲げられた後、Ｕ字状になって前記電池極群の底面および両側面を覆って固定され、前記電池極群が精密な整列状態に維持されることを特徴とする、電池極群の整列装置。
【請求項３】
前記位置決めベルトは、電池極群の内面に向けて接着剤層をあらかじめ設けられ、あるいは、前記電池極群の両側の外側面には、位置決めベルトを折り曲げた後に固定するための接着剤層があらかじめ設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電池極群の整列方法または装置。
【請求項４】
前記案内溝は、間隔を置いて配置された２つ反対側の複数の案内柱または案内ブロックによって形成され、そして、前記案内溝の開口部上縁の両側には、位置決めベルトを曲げるように案内するために下方に傾斜した案内傾斜面がそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電池極群の整列方法または装置。
【請求項５】
一種の電池極群の整列構造であり、前記電池極群は、複数の正電極板および負電極板を交錯するように積み重ねて一定の厚さで形成され、位置決めベルトは前記電池極群の外側に配置され、前記位置決めベルトは電池極群の下方にまたがって配置され、前記電池極群の厚さと略同じ長さの中間部と、前記中間部の両側に位置する位置決め部とを有し、前記中間部の内面は、下方から上方に向かって前記電池極群の底面に重なって密着され、そして、前記中間部の両側の位置決め部はそれぞれ上方に折り曲げられ、内面を電池極群の両側の外側に貼り付けて固定され、前記電池用電極群の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持できることを特徴とする電池極群の整列構造。
【請求項６】
各正電極板および負電極板の外側はそれぞれコート紙で被覆されており、前記位置決めベルトの両側の位置決め部はそれぞれ電池極群両側のコート紙の外側に貼り付けて、固定されていることを特徴とする請求項５に記載の請求項５に記載の電池極群の整列構造。
【請求項７】
前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面にはそれぞれ接着剤層が設けられており、前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面はそれぞれ接着剤層を介して電池極群両側の外側面に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の電池極群の整列構造。
【請求項８】
前記位置決めベルトの中間部には接着剤層があらかじめ設けられており、前記位置決めベルトの中間部の内面は接着剤層を介して電池極群の底面に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項７に記載の電池極群の整列構造。
【請求項９】
前記電池極群の両側の外側面には、それぞれ接着剤層があらかじめ設けられて、前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面がそれぞれ前記電池極群両側の接着剤層の外側に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項請求項５または請求項６に記載の電池極群の整列構造。
【請求項１０】
前記電池極群の底面には接着剤層があらかじめ設けられ、前記位置決めベルトの中間部の内面は、前記電池極群底面の接着剤層に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項９に記載の電池極群の整列構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池極群が正確な位置合わせを維持することを可能にする電池整列のための自動化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、一般的な鉛蓄電池は、ハウジング１００内に複数の収納タンク２００を備えている。各収納タンク２００内には、電池極群３００と酸性溶液とがそれぞれ封入されており、酸性溶液と複数の電池極群３００とを化学的に反応させて電気エネルギー変換の効果を得ることができる。
【０００３】
電池極群３００は、交錯するように配置された複数の正電極板３０１と負電極板３０１とを所定の厚さに積層にして構成されている。その後、全体の電池極群３００は耳根切り、ブリッジキャスティング、溝への打ち抜きなどの加工プロセスを経て鉛蓄電池を形成する。従来技術では、上記各ステップを自動化することができ、それによって人件費を節約し生産性を高めるという目的を達成する。
【０００４】
しかしながら、近年、鉛蓄電池の製造コスト、電力貯蔵量、および重量に対する要求が高まっている。各電極板３０１の構造は、一般的な鉛板から鉛ペーストで被覆された鉛メッシュへと進化しており、鉛ペーストで被覆された鉛メッシュはコート紙３０２で被覆されて製造される。電極板３０１は、従来の鉛板と比較して、軽量化および迅速な製造が可能であるという利点を有しているが、電池極群３００が前述の耳根切り、ブリッジキャスティング、溝への打ち抜きなどを行うのには適していない。
【０００５】
例えば、電池極群３００は、加工処理中に治具によって位置決めを補助される。しかし、電池極群３００を治具から打ち抜いてハウジング１００の収納タンク２００に挿入すると、電池極群３００の両側電極板３０１の外側に位置するコート紙３０２が治具の周囲または収納タンク２００の両側に配置された溝層板２０１と摩擦を発生させる。この位置のコート紙３０２は、破損して収納タンク２００の溝層板２０１の上縁に蓄積し、不良品となる。
【０００６】
上記問題は、現在の改善方法では、電池極群の下端にＵ字形保護シートを手作業で被覆し、それによってコート紙が遮られ、コート紙が受容タンクの両側の溝層板にこすりつけることから保護される。しかしながら、手作業は自動化作業の中断をもたらすだけでなく、経済的でもなく、そして手作業は整列後の電池極群の複数電極板を容易に偏位させかつ不均一にし、電池極群の精度に影響を及ぼす。
【０００７】
他の改良方法は、自動化作業により電池極群の外側に熱収縮性フィルムを被覆することである。しかしながら、熱収縮フィルムを加熱収縮させると、加熱条件などの諸要因により収縮応力が均一にならない。同様に、整列後の電池極群の複数電極板は偏位しており、かつ不均一であり、これは明らかに良い改善ではない。
【０００８】
従って、自動化作業により電池極群の精密な整列状態を維持し、従来技術における電池極群の複数電極板が均一にならないことにより、電池極群のサイズ精度に影響を与えることは本発明者が解決しようとしている問題となるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、自動化作業により電池極群の正確な整列状態を維持することができ、それによって後続の処理プロセスは連続的な自動化作業を達成し、生産効率を高める電池極群の整列する方法、装置および構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の電池極群の整列する方法は、複数の正電極板と負電極板とを交錯するように積層にし、厚さを一定にして整列する電池極群を形成することである。その特徴は下記のとおりである。
電池極群の下方には、電池極群の厚さよりも大きい長さの位置決めベルトが配置され、位置決めベルトの下方には、電池極群の幅よりわずかに大きいかまたは等しい厚さの案内溝が配置されている。電池極群は案内溝上部の開口部において上方から下方に埋め込まれている時に、位置決めベルトを押し下げて、案内溝に入れられる。位置決めベルトの両側は、案内溝の反対側の内側によって案内され、電池極群の両側に沿って上方に折り曲げられている。位置決めベルトは、Ｕ字状に形成され、電池極群の底面および両側面の外側に固定されているので、電池極群内の複数の正電極板および負電極板は正確な整列状態を維持することができる。
【００１１】
上記の整列方法は、電池極群の整列装置を介して整列機能を達成できる。整列装置は、電池極群の幅と等しいかそれよりわずかに大きい厚さを有する案内溝と、電池極群を上方から下方へ案内溝内にクランプすることができるクランプまたはロボットアームとを含む。案内溝の上端は開口部を有し、案内溝の幅よりも大きい長さを有する位置決めベルトが開口部の上方にあらかじめ設けられている。クランプまたはロボットアームは、位置決めベルトを下向きに押すように電池極群をクランプし、案内溝に埋め込まれている。位置決めベルトは折り曲げられた後、Ｕ字状になって、電池極群の底面と両側の外側をカバーして固定される。すなわち、電池極群の整列構造が形成され、電池極群が精密な整列状態に維持される。
【００１２】
電池極群の整列構造には、電池極群の外側に位置決めベルトが設けられている。位置決めベルトは、電池極群の下をまたがって配置され、電池極群の厚さと略同じ長さの中間部と、この中間部の両側に位置する位置決め部とを有する。中間部の内面は、下方から上方に向かって電池極群の底面に重なって密着されている。中間部両側の位置決めベルトがそれぞれ上方に折り曲げられて内面が電池極群両側の外側に密着して固定されているので、電池極群の複数の正電極板および負電極板は正確な整列状態を維持できる。
【発明の効果】
【００１３】
従来技術と比較して、本発明は、正確に整列状態を維持するために、自動的に迅速に位置決めベルトを電池極群の底面および両側の外側にＵ字形に固定し精密な整列状態を維持できる。従来技術における電極板のコート紙が、治具の周りまたは収納タンクの溝層板に擦り付けられるという問題を改善するだけでなく、電池全体の自動化による生産の作業を連続的にすることができ、生産効率を向上させることができる。
【００１４】
以下、本発明の技術的手段に従って、本発明に適した実施の形態を列挙し、以下の説明を図面と併せて行う。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の鉛蓄電池の分解斜視図である。
【図２】本発明の整列装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の整列装置の動作概略図（１）である。
【図４】本発明の整列装置の動作概略図（２）である。
【図５】本発明の整列装置の外観斜視図である。
【図６】本発明の整列装置の分解斜視図である。
【図７】本発明の整列装置第２実施形態の組み合わせ概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２から図４までに示すように、本発明は、電池極群の整列する方法である。電池極群４００は、複数の正電極板および負電極板を交錯するように積層にし、厚さＴを一定にして形成されている。この方法では、主に電池極群４００の下方に位置決めベルト１０を設け、位置決めベルト１０の下方に案内溝２０を設けている。位置決めベルト１０の長さＬ１は、電池極群４００の厚さＴよりも大きく、案内溝２０の幅Ｗは、電池極群４００の厚さＴよりも少し大きいか等しい。
【００１７】
電池極群４００が案内溝２０の上端の開口部２１から案内溝２０に挿入されると、位置決めベルト１０が最初に押し下げられ、案内溝２０内に動かされる位置決めベルト１０の両側は、案内溝２０の反対側の内側面によって案内され、位置決めベルト１０の両側を電池極群４００の両側に沿って上方に折り曲げられる。位置決めベルト１０は、電池極群４００の底面および外側にＵ字状に覆って固定されているので、電池極群４００の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持できる。
【００１８】
この方法は、電池極群の整列装置を介して全体の整列機能を達成できる。図２に示すように、整列装置は、案内溝２０と、一組のクランプまたはロボットアーム３０とを含む。実施において、案内溝２０は、２つの相対的に間隔に配列した案内ブロック（図示せず）によって形成できる。あるいは、同図に示すように、２つの互いに反対側の複数の案内柱２２が間隔をおいて配置され、その上端部に開口部２１が形成されている。各案内柱２２は、対応する開口部２１の上端の両側にそれぞれ下方に傾斜した案内傾斜面２３が設けられている。
【００１９】
また、クランプやロボットアーム３０をクランプで実現する場合には、ガス、油圧シリンダ、モータなどで駆動することができ、ロボットアームで実現する場合は、アーム自体が駆動部を有する。
【００２０】
図２から図４までに示すように、位置決めベルト１０は案内溝２０の開口部２１の上方にあらかじめ設けられている。クランプまたはロボットアーム３０は、電池極群４００の上端をクランプして、開口部２１から案内溝２０内に上方から下方に挿入される。同時に、位置決めベルト１０が下方に押され、位置決めベルト１０は、案内傾斜面２３によって電池極群４００の両側に沿って案内された後、電池極群４００とともに案内溝２０内に入れられる。また、案内溝２０の幅Ｗが電池極群４００の厚さＴと等しいかわずかに大きいので、位置決めベルト１０の両側を上方に屈曲させてＵ字型にして電池極群４００の底面と両側の外部に密着に覆って固定できる。すなわち、図５の電池極群の整列構造が形成され、電池極群４００が正確な整列状態に維持され、これは連続的な自動化作業に有利である。
【００２１】
位置決めベルト１０は、Ｕ字状に折り曲げられた後、電池極群４００の下面に積層された中間部１１と、電池極群４００の両側にそれぞれ固定された位置決め部１２とを有する。
【００２２】
実施において、電池極群４００の各正電極板および負電極板は一般的な鉛板であってもよく、または各正電極板および負電極板は鉛ネット上の鉛ペーストで被覆され、各外層はコート紙で被覆されている。この図では、位置決めベルト１０の中間部１１と２つの位置決め部１２とが反対側の電池極群４００の内面に、それぞれ接着剤層１３があらかじめ設けられている。位置決めベルト１０の中間部１１の内面は、接着剤層１３を介して電池極群４００の下面に接着して固定されている。位置決めベルト１０の２つの位置決め部１２の内面は、それぞれ接着剤層１３を介して電池極群４００の両側コート紙４０１の外側に接着して固定されている。しかしながら、実際の実施においては、２つの位置決め部１２がそれぞれ上方に折り曲げられて接着剤層１３を介して電池極群４００の両側に接着して固定されている時、電池極群４００を正確な整列状態にしっかりと維持できるので、中間部１１の 内面に接着剤層を設けなくてもよい。
【００２３】
図６および図７は、位置決めベルト１０の第２実施形態である。第２実施形態では、主に電池極群４００の両側の外側に接着剤層１３をあらかじめ設けて、位置決めベルト１０の２つの位置決め部１２の内面を電池極群４００両側の接着剤層１３の外側にそれぞれ接着し固定しているので、同様に位置決めベルト１０の固定効果を達成できる。実際の実施においては、電池極群４００の底面にも同時に接着剤層１３をあらかじめ設けることができ、電池極群４００の底面も位置決めベルト１０の中間部１１の内面に接着される。
【００２４】
位置決めベルト１０のサイズは、実際の実施では、図２および図４を参照できる。位置決め部１２の表面幅Ｌ２は、電池極群４００の表面幅Ｌ３とほぼ同じであり、中間部１１の長さＬ４は、電池極群４００の厚さＴとほぼ同じである。案内溝２０の深さＨは、位置決めベルト１０の位置決め部１２の長さＬ５以上になるように設計されている。クランプまたはロボットアーム３０が電池極群４００をクランプして案内溝２０に埋め込まれると、位置決めベルト１０の両側の位置決め部１２を電池極群４００の両側の外側に完全に密着させることができる。
【００２５】
上記の実施形態は、本発明の好ましい実施形態を例示することを意図しており、本発明の範囲を限定することを意図していない。本発明の目的、構造、装置、特徴などに対するあらゆる近似または類似性は、本発明の範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００２６】
［従来技術］
１００  ハウジング
２００  収納タンク
２０１  溝層板
３００  電池極群
３０１  電極板
３０２  コート紙
［本発明］
４００  電池極群
４０１  コート紙
１０    位置決めベルト
１１    中間部
１２    位置決め部
１３    接着剤層
２０    案内溝
２１    開口部
２２    案内柱
２３    案内傾斜面
３０    クランプまたはロボットアーム
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４，Ｌ５  長さ
Ｗ      幅
Ｔ      厚さ
Ｈ      深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月19日(2020.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種の電池極群の整列方法であり、前記電池極群は、複数枚の正電極板および負電極板を交錯するように積層にし、厚さを一定にして整列し、電池極群の下方には、前記電池極群の厚さよりも大きい長さの位置決めベルトが配置され、位置決めベルトの下方には、前記電池極群の厚さよりわずかに大きいかまたは等しい幅の案内溝が配置され、前記電池極群が案内溝頂部の開口部より上方から下方へと埋め込まれると、最初に前記位置決めベルトが押し下げられ、次に案内溝の中へ動かされ、前記位置決めベルトの両側は、案内溝の反対側の内側によって案内され、前記電池極群の両側面に沿って上方に折り曲げられ、前記位置決めベルトはＵ字状になって前記電池極群の底面および両側の外側面を覆って固定され、前記電池極群の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持できることを特徴とする、電池極群の整列方法。
【請求項２】
一種の電池極群の整列装置であり、前記電池極群の厚さと等しいかそれよりわずかに大きい幅を有する案内溝と、電池極群を上方から下方へクランプして前記案内溝に埋め込むことができるクランプまたはロボットアームとを含み、前記案内溝の上端は開口部を有し、案内溝の幅よりも大きい長さを有する位置決めベルトが前記開口部の上方にあらかじめ設けられており、前記クランプまたはロボットアームは、電池極群をクランプして位置決めベルトを下向きに押すように、案内溝に埋め込まれ、前記位置決めベルトは折り曲げられた後、Ｕ字状になって前記電池極群の底面および両側面を覆って固定され、前記電池極群が精密な整列状態に維持されることを特徴とする、電池極群の整列装置。
【請求項３】
前記位置決めベルトは、電池極群の内面に向けて接着剤層をあらかじめ設けられ、あるいは、前記電池極群の両側の外側面には、位置決めベルトを折り曲げた後に固定するための接着剤層があらかじめ設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電池極群の整列方法または装置。
【請求項４】
前記案内溝は、間隔を置いて配置された２つ反対側の複数の案内柱または案内ブロックによって形成され、そして、前記案内溝の開口部上縁の両側には、位置決めベルトを曲げるように案内するために下方に傾斜した案内傾斜面がそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電池極群の整列方法または装置。
【請求項５】
一種の電池極群の整列構造であり、電池極群は、複数の正電極板および負電極板を交錯するように積み重ねて一定の厚さで形成され、位置決めベルトは前記電池極群の外側に配置され、前記位置決めベルトは電池極群の下方にまたがって配置され、前記電池極群の厚さと略同じ長さの中間部と、前記中間部の両側に位置する位置決め部とを有し、前記中間部の内面は、下方から上方に向かって前記電池極群の底面に重なって密着され、そして、前記中間部の両側の位置決め部はそれぞれ上方に折り曲げられ、内面を電池極群の両側の外側に貼り付けて固定され、前記電池用電極群の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持でき、各正電極板および負電極板の外側はそれぞれコート紙で被覆されており、前記位置決めベルトの両側の位置決め部はそれぞれ電池極群両側の外側における正電極板または負電極板の前記コート紙の外側に貼り付けて、固定されていることを特徴とする電池極群の整列構造。
【請求項６】
前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面にはそれぞれ接着剤層が設けられており、前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面はそれぞれ接着剤層を介して電池極群両側の外側面に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項５に記載の電池極群の整列構造。
【請求項７】
前記位置決めベルトの中間部には接着剤層があらかじめ設けられており、前記位置決めベルトの中間部の内面は接着剤層を介して電池極群の底面に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項６に記載の電池極群の整列構造。
【請求項８】
一種の電池極群の整列構造であり、電池極群は、複数の正電極板および負電極板を交錯するように積み重ねて一定の厚さで形成され、位置決めベルトは前記電池極群の外側に配置され、前記位置決めベルトは電池極群の下方にまたがって配置され、前記電池極群の厚さと略同じ長さの中間部と、前記中間部の両側に位置する位置決め部とを有し、前記中間部の内面は、下方から上方に向かって前記電池極群の底面に重なって密着され、そして、前記中間部の両側の位置決め部はそれぞれ上方に折り曲げられ、内面を電池極群の両側の外側に貼り付けて固定され、前記電池用電極群の複数の正電極板および負電極板は、正確な整列状態を維持でき、前記電池極群の両側の外側面には、それぞれ接着剤層があらかじめ設けられて、前記位置決めベルトの２つ位置決め部の内面がそれぞれ前記電池極群両側の接着剤層の外側に貼り付けて固定されていることを特徴とする、電池極群の整列構造。
【請求項９】
前記電池極群の底面には接着剤層があらかじめ設けられ、前記位置決めベルトの中間部の内面は、前記電池極群底面の接着剤層に貼り付けて固定されていることを特徴とする、請求項８に記載の電池極群の整列構造。