(57)【要約】【課題】正極板や負極板の電極板の両面の枠骨の部分に付着した活物質を掻き落とす工程における作業性を向上させるとともに、使用時においても信頼性が高い、鉛蓄電池の製造方法を提供する。【解決手段】集電体にペースト状活物質を充填して作製するペースト式電極板を用いた鉛蓄電池の製造方法において、前記集電体の枠骨は、耳部を有する上枠骨、足部を有する下枠骨、縦太枠骨及び縦細枠骨によって構成されており、少なくとも前記耳部を有する上枠骨及び足部を有する下枠骨に付着したペースト状活物質は、回転するブラシを用いたブラッシングにより掻き落とすとともに、前記枠骨の部分に付着したペースト状活物質と枠骨内の余分なペースト状活物質は、複数枚の弾性を有する板により構成される掻き取り板を掻き取り進行方向に対して手前側に３０〜７０°の角度で傾斜させて設置し、掻き落とすことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体にペースト状活物質を充填して作製するペースト式電極板を用いた鉛蓄電池の製造方法において、前記集電体の枠骨は、耳部を有する上枠骨、足部を有する下枠骨、縦太枠骨及び縦細枠骨によって構成されており、少なくとも前記耳部を有する上枠骨及び足部を有する下枠骨に付着したペースト状活物質は、回転するブラシを用いたブラッシングにより掻き落とすとともに、前記枠骨の部分に付着したペースト状活物質と枠骨内の余分なペースト状活物質は、複数枚の弾性を有する板により構成される掻き取り板を掻き取り進行方向に対して手前側に３０〜７０°の角度で傾斜させて設置し、掻き落とすことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
前記弾性を有する掻き取り板が、バネ鋼であり、掻き取り進行方向の前後に２枚設置されることを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
前記掻き取り板の厚みが、０．１〜１．０ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【請求項４】
前記集電体の両面の枠骨の部分に付着したペースト状活物質は、掻き取り板又は掻き取り板と除去ブラシの両方によって、掻き落とすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型の鉛蓄電池では、鋳造方式で製造した集電体にペースト状の活物質を充填し、乾燥・熟成して製造するペースト式の正極板や負極板が使用されている。鉛蓄電池の一例として、図４は、従来から使用されている一般的な制御弁式鉛蓄電池の概略図を示す。すなわち、正極板１や負極板２などの電極板がセパレータ３を介して積層されており、正極板１や負極板２の耳部１８の先端部分が極柱９を有するストラップ６に溶接されて極板群を形成する。
【０００３】
ここで、蓋５の端子部は、極柱９との嵌合部を加熱溶接、例えば、バーナ溶接やＴＩＧ溶接をして溶接部を形成する。そして、上方からエポキシ系接着剤を流し込んで充填し、固化させて密封するとともに、極柱９を蓋５にしっかりと固定する。
【０００４】
ここで、極柱９の上方には、外部負荷に接続をするための端子７が埋め込まれている。そして、端子７の部分に図示されていない圧着端子などの付いたリード線を、ボルトなどを用いて締め付けることによって、端子７に固定する。
【０００５】
ここで、鋳造方式で製造した集電体にペースト状の活物質を充填する工程において、余分のペースト状の活物質が、図３に示されるような集電体１５の枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦太枠骨２３、縦細枠骨２４）や耳部１８の部分に、はみ出して付着する場合が認められた。加えて、電極板の両面に余分のペースト状の活物質が付着する場合も認められている。そして、枠骨や電極板の両面にペースト状の活物質が付着すると、鉛蓄電池の使用時に脱落して、短絡を起こす場合が認められている。
【０００６】
そこで、従来は、作業者がワイアブラシなどを手に持って、枠骨や電極板の両面の活物質付着部分をこすって、活物質を掻き落とす方法や、集電体の枠骨部に付着した活物質を、ノコギリ刃によって掻き落とす方法が用いられた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記したように作業者がワイアブラシなどで、集電体に付着した活物質を掻き落とす手法は作業性が悪く、信頼性も低く、製造コストの上昇にもつながるものである。 また、ノコギリ刃で枠骨に付着したペースト状の活物質を掻き落とす際に、集電体の余分な部分まで削れてしまう場合がある。電極板両面におけるペースト状の活物質についても、取り除けていない場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、正極板や負極板の電極板の両面の枠骨の部分に付着した活物質を掻き落とす工程における作業性を向上させるとともに、使用時においても信頼性が高い、鉛蓄電池の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、正極板や負極板に用いる耳部や足部を有する集電体の枠骨の厚み部分に付着した活物質については、ブラシによって掻き落とすとともに、その他の枠骨の部分および、正極板や負極板の両面については掻き取り板を用いて掻き落とすことを特徴とするものである。
【００１１】
すなわち、本発明に係わる請求項１の発明の鉛蓄電池の製造方法は、集電体にペースト状の活物質を充填して作製するペースト式電極板を用いた鉛蓄電池の製造方法において、前記集電体の枠骨は、耳部を有する上枠骨、足部を有する下枠骨、縦太枠骨及び縦細枠骨によって構成されており、少なくとも前記耳部を有する上枠骨及び足部を有する下枠骨に付着したペースト状活物質は、回転するブラシを用いたブラッシングにより掻き落とすとともに、前記枠骨の部分に付着したペースト状活物質と枠骨内の余分なペースト状活物質は、複数枚の弾性を有する板により構成される掻き取り板を掻き取り進行方向に対して手前側に３０〜７０°の角度で傾斜させて設置し、掻き落とすことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明の鉛蓄電池の製造方法は、請求項１に記載の鉛蓄電池の製造方法において、前記弾性を有する掻き取り板が、バネ鋼であり、掻き取り進行方向の前後に２枚設置されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の鉛蓄電池の製造方法において、掻き取り板の厚みが、０．１〜１．０ｍｍである掻き取り板を用いることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉛蓄電池製造方法において、集電体の両面の枠骨の部分に付着したペースト状活物質は、掻き取り板又は掻き取り板と除去ブラシの両方によって、掻き落とすことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係わる鉛蓄電池の製造方法によると、正極板や負極板の両面の枠骨に付着した活物質を掻き落とす工程における作業性を向上させるとともに、信頼性の高い鉛蓄電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の鉛蓄電池の製造方法に係わる研磨工程の概略図である。
【図２】本発明の鉛蓄電池の製造方法に係わる掻き取り板の概略図である。
【図３】鋳造方式による集電体の概略図である。
【図４】制御弁式鉛蓄電池の切欠き断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下において、本発明の鉛蓄電池の製造方法の一実施形態を、図１〜４を用いて詳細に説明する。
【００１８】
ここで、図４は、鉛蓄電池のうちで、従来から使用されている一般的な制御弁式鉛蓄電池の概略図を示す。すなわち、図３に示す鉛合金製の集電体１５にペースト状の活物質を充填し、乾燥・熟成させた正極板１や負極板２などの電極板がセパレータ３を介して積層されている。これらの正極板１や負極板２の耳部１８が、極柱９を有するストラップ６に溶接されて極板群を形成する。
【００１９】
ここで、蓋５の端子部は、極柱９との嵌合部を加熱溶接、例えば、バーナ溶接やＴＩＧ溶接（タングステン−不活性ガス溶接）をして溶接部を形成する。そして、上方からエポキシ系接着剤を流し込んで充填し、固化させて密封するとともに、極柱９を蓋５にしっかりと固定する。
【００２０】
ここで、極柱９の上方には、外部負荷に接続をするための端子７が埋め込まれている。そして、端子７の部分に図示されていない圧着端子などの付いたリード線を、ボルトなどを用いて締め付けることによって、端子７に固定する。
【００２１】
なお、正極板１や負極板２に使用されている鋳造直後の集電体１５は、図３に示すような構造をしている。すなわち、図３において、ブックモールド式で鋳造した直後の集電体は、製造上の理由から、２面取りの構造となっており、中央部に耳部１８を有し、下部に３本の足部１９を有する枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦太枠骨２３、縦細枠骨２４）と、その内側に枠骨よりも細い縦内骨２５と横内骨２６とが格子状に形成されている。また、３本の足部１９のうち１本は、製造工程上の理由から他の２本に比べて長い構造をしているが、後工程にてシェア等で切り落として除去される（図３）。
【００２２】
なお、これらの集電体１５は、ブックモールド式で鋳造しているため、鋳造後の離型を容易にするために、図示されているように縦太枠骨２３は外方向に凸部１６を有するように形成されている（図３）。ここで、枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦枠骨太２３と縦細枠骨２４）の内側の部分のみにペースト状の活物質を充填するのが望ましいわけであるが、量産性のある工業的な生産工程では、活物質が周囲の枠骨の部分にもはみ出してしまうという問題点がある。また、電極板の表面にペースト状の活物質がたれて、表面に付着する場合もある。
【００２３】
そこで、本実施の形態の鉛蓄電池の製造方法では、正極板１や負極板２の集電体１５の耳部１８や足部１９を有する上枠骨２１と下枠骨２２の厚み方向の部分については、回転するブラシ１４を用いたブラッシングにより活物質を掻き落とすとともに、その他の枠骨部分については、掻き取り板１３を用いて活物質を削るようにして掻き落とすようにした。加えて、電極板の表面に付着した活物質は、掻き取り板１３や除去ブラシ３０によって掻き落とすようにした。掻き取り板１３は、図２の右側に示したように掻き取り進行方向に対して手前側に３０〜７０°の角度で傾斜させて設置する。また、掻き取り板１３の長手方向は、掻き取り進行方向に対して、垂直方向となるように設置されている。弾性を有する掻き取り板１３が、バネ鋼であり、掻き取り進行方向の前後に２枚設置されると好ましく、その厚みは、０．１〜１．０ｍｍであると好ましい。
【実施例】
【００２４】
１．研磨工程による活物質の除去
活物質の除去について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。なお、図１において、理解を容易にするために、ペースト式の正極板１を実施例として用いており、実際には活物質が充填されている集電体１５の枠骨や内骨の形状等が見えるようにした状態で以下の説明をする。
【００２５】
ここで、回転するブラシ１４は、多数の金属製のワイアを束ねて製造するワイアブラシである。そして、図１の上下方向を軸として回転する一対のブラシ１４の間を、電極板、例えば正極板１を図１に示すように通過させるようにした。したがって、集電体１５の耳部１８や足部１９を有する上枠骨２１と下枠骨２２の厚み部分については、回転するブラシ１４を用いたブラッシングにより付着した活物質を掻き落とすことができる（図１（ｂ））。
【００２６】
集電体１５の上枠骨２１と下枠骨２２には、外側に突出する耳部１８や足部１９を有するが、回転するブラシ１４を用いているために、耳部１８や足部１９がワイアの部分に引っかかって、製造装置が停止することもない。
【００２７】
次に、掻き取り板１３としては、図２に示すように、バネ鋼板を平行に２枚並べたものを用いた。ここで、バネ鋼板を用い、掻き取り進行方向（正極板１の進行方向）に対して、特定の角度（３０〜７０°）で手前側に傾斜させて設置することで、正極板１に対して無理な負荷をかけず、正極板１の摩耗もしにくいという特徴がある。
【００２８】
そして、後述するように、工程ごとに２枚の掻き取り板１３を用いて、枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦太枠骨２３、縦細枠骨２４）や、正極板１に付着した余分な活物質を掻き落とす手法を用いた。
【００２９】
図１（ｃ）では、正極板１に対して、正極板１の表面及び裏面と、対を成す２枚の掻き取り板１３とを接触した状態で、その横から見た状態の下方及び上方に、正極板１を通過させることによって、正極板１の枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦太枠骨２３、縦細枠骨２４）の両面や、正極板１の両面に付着した余分な活物質を掻き落として除去することができる。
【００３０】
図１（ｃ）に示すように、正極板１に対して正極板１の表面及び裏面と、対を成す２枚の掻き取り板１３と接触した状態で、正極板１の進行方向に対して手前側に傾斜させて設置角度６５°とすることで、正極版１の両面に付着した活物質をほぼ完全に掻き落とすことができる。
【００３１】
また、図１（ｃ）で、正極板１の片面側に（横から見た状態の上方に）掻き取り板１３を設けた場合、その横から見た状態の下方に正極板１を通過させることによって、正極板１の枠骨（上枠骨２１、下枠骨２２、縦太枠骨２３、縦細枠骨２４）の片面と、正極板１の片面に付着した余分な活物質を掻き落として除去することができる。そして、図１（ｄ）から（ｅ）のように正極板１を反転させ、他面の正極板１の枠骨と他面に付着した余分な活物質を掻き落として除去することができる。
【００３２】
加えて、図１（ｃ）や、図１（ｅ）のように、豚毛２９などを用いた除去ブラシ３０の下方を通過させることによって、正極板１に付着した余分な活物質を掻き落とすことができる。
【００３３】
本発明を用いると、回転するブラシ１４を用いて枠骨に付着した活物質をすべて掻き落とす工程が、集電体１５の耳部１８や足部１９を有する上枠骨２１と下枠骨２２の厚み部分に使用する場合のみに限られており、その他の工程では、主にバネ鋼板を用いた掻き取り板１３を使用している。したがって、すべての工程で回転するブラシ１４を用いる場合に比べて、回転時の巻き上げによる粉塵発生（ペースト飛沫発生）を大幅に少なくすることができる。したがって、作業環境の管理においても好ましい手法である。
【００３４】
なお、上記した例ではペースト式の正極板１について説明をしたが、ペースト式の負極板２の枠骨部分や両面に付着している活物質の除去についても同様に実施をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、主に、ペースト式の正極板や負極板を用いる鉛蓄電池の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：正極板、２：負極板、３：セパレータ、４：電槽、５：蓋、６：ストラップ、７：端子、８：安全弁部、９：極柱、１３：掻き取り板、１４：ブラシ、１５：集電体、１６：凸部、１８：耳部、１９：足部、２１：上枠骨、２２：下枠骨、２３：縦太枠骨、２４：縦細枠骨、：２５：縦内骨、２６：横内骨、２９：豚毛、３０：除去ブラシ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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