(57)【要約】【課題】当金と櫛型とを用いて、バーナー法により極板耳部群を部分的に溶融し、その部分に溶融状態の足し鉛を供給してストラップを形成して電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを一体に溶接・接合する方式において、溶融状態の足し鉛が当金に熱を奪われ早期に凝固することがなく、ストラップと極柱とが十分に相互溶融され、良好な溶接状態が得られる溶接方法を提供することにある【解決手段】上記バーナー法において、前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも高熱伝導率の部材あるいは低熱伝導率の部材もしくはヒーターを埋め込んだことを特徴とするものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、
前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも高熱伝導率を有する部材を埋め込んだことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【請求項２】
当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、
前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも低熱伝導率を有する部材を埋め込んだことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【請求項３】
当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、
前記当金に設けた凹部にヒーターを埋め込んだことを特徴とする鉛蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉛蓄電池の製造方法、特にストラップの溶接に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉛蓄電池の発電要素は、複数の正極板、負極板およびセパレータからなり、正極板の極板耳群同士及び負極板の極板耳群同士をバーナー法等により部分的に溶融し、場合によっては、その部分に足し鉛を供給してストラップを形成し、互いに電気的に接続する共に前記ストラップと極柱（ポール）とが一体に溶接・接続される。図１は、その一例を示す要部側断面図（ａ）および要部平面図（ｂ）で、１は極板耳群、２は完成後のストラップ、３は極柱（ポール）、４は上面に極柱３を固定させるための凹部４１を設けた溶接補助具Ｉ〔通常当金（あてがね）と称しており、以降当金と記載〕、５は櫛状の切込み部６を有する溶接補助具ＩＩ（通常、櫛形と称しており、以降、櫛形と記載）、７はバーナー、８は足し鉛をそれぞれ示す。
【０００３】
図１に示すように、当金４に設けた凹部４１に極柱３を載置して櫛形５の櫛状の切込み部６に極板耳群１をその上部が櫛形５の上面よりも上に突出するように嵌合させた後、極板耳群１および当金４をバーナー７であぶって極板耳群１を部分的に溶融し、その部分に足し鉛８を溶融しながら供給し、ストラップ２を形成して極板耳群１を電気的に接続する共に極柱３とストラップ２とを一体に溶接・接合する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記に示す従来の溶接方法ではストラップ２と極柱３とが十分に溶融・接合されていない部分が発生し、鉛蓄電池の使用中にその部分で早期に断損し短寿命になる問題を抱えている。その原因が、溶融状態の足し鉛８が極柱３、当金４および櫛型５に熱を奪われ、特に、当金４の影響が大きく、十分に極柱とストラップが溶接・接合される前に凝固してしまうことにあることを本願発明者は見出した。したがって、本発明が解決しようとする課題は、バーナー法によりストラップを形成し、極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを一体に溶接・接合する際に、溶融状態の足し鉛が早期に凝固せず、極柱と十分に相互溶融され、良好な溶接状態が得られる鉛蓄電池の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題を解決するための手段として、請求項１によれば、当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも高熱伝導率を有する部材を埋め込んだことを特徴とするものである。
【０００６】
「従来の技術」の項で説明したように、極柱とストラップとが十分に溶融・接合されないのは、溶融状態の足し鉛が、特に当金４に熱を奪われためであることを本願発明者は見出し、本発明はそのことに鑑みなされたもので、当金の凹部に当金の部材より高い熱伝導率を有する部材を埋め込むことによって、バーナーの炎であらかじめ該部材を加熱すれば短時間にその部分の温度が高くなって溶融状態の足し鉛が熱を奪われ難くなり、極柱とストラップとが溶接・接合され易くなる。
【０００７】
請求項２によれば、当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも低熱伝導率を有する部材を埋め込んだことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明も請求項１と目的は同じであるが、方法が逆で、低熱伝導率を有する部材、すなわち断熱材を埋め込むことによって、溶融状態の足し鉛がその部分に熱を奪われ難くしたものである。
【０００９】
請求項３によれば、当金および櫛形を用いて、バーナー法によりストラップを形成して極板耳群を電気的に接続すると共に、前記ストラップと極柱とを溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、前記当金に設けた凹部にヒーターを埋め込んだことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明も請求項１と目的は同じで、当金の部材と熱伝導率の異なる部材を埋め込む代わりに、ヒーターを埋め込むことによって、当金を一定の温度に保ち、溶融状態の足し鉛が熱を奪われるのを防止しようとするものである。
【００１１】
なお、ここでいう「埋め込む」とは高熱伝導率を有する部材、低熱伝導率を有する部材あるいはヒーター全体を埋設するののみならず、一部が露出する場合をも含む。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、当金および櫛型を用いてバーナー法により極板耳群を部分的に溶融して、その部分に溶融状態の足し鉛を供給してストラップを形成し電気的に接続すると共に極柱と前記ストラップとを一体に溶接・接合する方式において、前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも高熱伝導率の部材、あるいは低熱伝導率の部材を埋め込む、もしくはヒーター埋め込むことによって、溶融状態の足し鉛が当金によって熱が奪われ早期に凝固するのを抑制し極柱とストラップとが十分に溶接・接合されるようにしたもので、以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
図２は、本発明の請求項１に基づく実施例１を示す要部側断面図（ａ）および当金を示す要部平面図（ｂ）で、４は当金、４１は当金に設けた凹部、９ａは本発明の当金の部材よりも高熱伝導率の部材を示し、ここでは銅板が採用されている。ここでは、銅板９ａは、上面が露出する形で埋め込まれている。他の構成部材は図１と同じ番号を付記する。
【００１４】
当金４には鋼材が用いられており、その熱伝導率が約５３Ｗ／ｍＫであるのに対して銅板９ａのそれは約３８０Ｗ／ｍＫで約７倍である。したがって、該銅板９ａにバーナー７をあてることによって早期に温度が上昇し、溶融状態の足し鉛８がその部分に供給されても従来のようにその熱が奪われ、早期に凝固することがなく極柱１とストラップ２とが十分に溶け合い溶接される。
（実施例２）
実施例２は請求項２に基づくもので、図２に示す高熱伝導率の銅板９ａに代わって熱伝導率の低い部材、すなわち断熱部材９ｂが用いられている。ここでは、アルミナからなる板状セラミックス９ｂが上面が露出する状態で埋め込まれている。アルミナの熱伝導率は約０．１３Ｗ／ｍＫで、当金４の部材の鋼材の熱伝導率５３Ｗ／ｍＫに対して約１／４００以下の低い熱伝導率である。したがって、溶融状態の足し鉛８の熱が奪われ難いので極柱１とストラップ２とが十分に溶接・接合される。
【００１５】
断熱材はアルミナからなるセラミックスに限定されるものでなく、他のセラミックスでもよいし、珪藻土やマグネサイト等も適用可能である。
（実施例３）
実施例３は、請求項３の基づくもので、図２における高熱伝導率の銅板９ａに代わってヒーター９ｃ全体が当金の凹部に埋め込まれた構造である。前記ヒーター９ｃにより、当金４が一定の温度に保たれるので、その部分に供給された溶融状態の足し鉛８が熱を奪われ、早期に凝固するのが防止され、安定した溶接ができる。この場合、ヒーターによる当金４の加熱温度は、足し鉛８の融点より高いと凝固しなくなり別の問題が発生するので、融点より少し低い温度に保つのが好ましい。
【００１６】
次に、本発明の効果を具体的に示すために、Ｐｂ−０．０６質量％Ｃａ−１．５質量％Ｓｎ合金からなる正・負極格子に通常の正・負極活物質をそれぞれ充填・熟成・乾燥して未化成正・負極板を作製し、正極板７枚、負極板８枚をセパレータを介して積層して、公称電圧２Ｖ、定格容量１７５Ａｈ（１０ｈＲ）用の極板群を作製した。
【００１７】
上記極板群の正極板耳群を当金および櫛形を用いて、バーナー方法により図１に示す従来法、本発明の実施例１、実施例２および実施例３の方式で溶接・接合を行い、それぞれ５０個の溶接サンプルを作製した。従来方式の溶接サンプルをＡ、実施例１をＢ，実施例２をＣ、実施例３をＤとした。これらサンプルの極板耳群を図３に示すようにストラップ下部の位置ａで切断すると共に矢印ｂ１、ｂ２の方向に引っ張り、ストラップ２と極柱３とを引き剥がした時に形成される双方向矢印ｃ−ｃで示す接合面の接合比率を求めた。接合比率は、図４に示すように、接合されていた面積をＹｃｍ２、ストラップの断面積をＸｃｍ２としたときにＹ／Ｘ×１００で求めた。その結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
表１に示すように、従来品Ａの接合比率の平均値が８５％で、最小値が６５％と低く、溶接状態の悪いものが存在していたのに対して、本発明品Ｂ、ＣおよびＤの平均値は９６、９４、９５％と溶接状態が大幅に改善され、最小値も９０、８６、８８％と溶接されていない部分が少なく溶接状態が全般に良好であることが分かった。このように良好な溶接状態が得られたのは、当金に設けた凹部に高熱伝導率の銅あるいは低熱伝導率（断熱材）のセラミックスもしくはヒーターを埋め込むことによってその部分に供給された溶融状態の足し鉛が当金に熱を奪われ急冷されることなく穏やかに凝固するのでストラップと極柱が互いに十分に溶融されたためといえる。
【００２０】
【発明の効果】
当金および櫛形を用い、バーナー法により極板耳群を部分的に溶融し、場合によってはその部分に溶融状態の足し鉛を供給してストラップを形成し電気的に接続すると共に前記ストラップと極柱とを一体に溶接・接合する鉛蓄電池の製造方法において、前記当金に設けた凹部に当金の部材よりも高熱伝導率の部材あるいは低熱伝導率の部材（断熱材）もしくはヒーターを埋め込むことにより、その部分に供給された溶融状態の足し鉛が、当金に熱を奪われ早期に凝固することが防止されるので、ストラップと極柱が互いに十分に溶け合い安定した溶接ができ、溶接部分が早期に断損して鉛蓄電池が短寿命になることがなくなりその工業的効果が極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバーナー法によりストラップと極柱とを溶接・接合する状態を示す要部側断面図（ａ）および要部平面図（ｂ）。
【図２】バーナー法において、本発明の実施例１、実施例２あるいは実施例３の方式によりストラップと極柱とを溶接・接合する状態を示す要部側断面図（ａ）および当金の要部平面図（ｂ）。
【図３】極柱とストラップとが溶接・接合された状態を示す要部側面図。
【図４】ストラップと極柱との溶接面の状態を示す模式図。
【符号の説明】
１  極板耳群
２  ストラップ
３  極柱
４  当金
４１  当金に設けた凹部
５  櫛形
６  櫛型の切りこみ部
７  バーナー
８  足し鉛
９ａ  銅板
９ｂ  板状セラミックス
９Ｃ  ヒーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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