(57)【要約】【課題】  導電性の向上と活物質の脱落に寄与できる、ロータリー方式の鉛蓄電池用格子体の製造装置を得る。【解決手段】  所定半径の基準円周面４Ａａ、４Ｂａから外周方向に凸状に突出した凸部２Ａａ、２Ｂａと前記凸部の間に位置した凹部３Ａａ、３Ｂａとが全周にわたって交互に形成された円板５Ａａ、５Ｂａを同軸に複数枚配置して円板カッター１Ａａ、１Ｂａとし、一方の円板カッター１Ａａの基準円周面４Ａａと他方の円板カッター１Ｂａの基準円周面４Ｂａとの間に鉛または鉛合金製のシートを通過させてスリットを形成し、該スリットにより形成される線条部を、前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させて展開伸長させる鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッター１Ａａ、１Ｂａを構成する各々の円板５Ａａ、５Ｂａを、円周方向または円板の厚さ方向の少なくとも一方向で凸部２Ａａ、２Ｂａの厚さを異ならせる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定半径の基準円周面から外周方向に凸状に突出した凸部と前記凸部の間に位置した凹部とが全周にわたって交互に形成された円板を同軸に複数枚配置した、少なくとも１組の円板カッターを、一方の円板カッターの基準円周面と他方の円板カッターの基準円周面との間に鉛または鉛合金製のシートを通過させるように配置し、一方の円板カッターの各凸部と他方の円板カッターの各凸部とが円板面の表裏面で近接することによって、該シートに、その通過方向に沿って複数条のスリットを断続的かつ千鳥状に形成させるとともに、該シートの通過方向と直角方向に隣接するスリットにより形成される線条部を、前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させ、このシートを、その通過方向と直角方向に展開伸長させる鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円周方向または円板の厚さ方向の少なくとも一方向で凸部の厚さを異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置。
【請求項２】
請求項１記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円周方向で凸部の厚さを異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置。
【請求項３】
請求項２記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板の、円周方向での凸部の厚さが最大部分で最小部分の３倍以下であることを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円板の厚さ方向で凸部の厚さを交互に異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置。
【請求項５】
請求項４記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板の、円板の厚さ方向での凸部の厚さが最大部分で最小部分の３倍以下であることを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製された鉛蓄電池用格子体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛蓄電池用格子体の製造装置とその製造装置を用いて作製された鉛蓄電池用格子体に関するものであり、さらに詳しく言えば、ロータリー方式で作製されたエキスパンド格子体の性能が改良できる格子体の製造装置とその格子体の形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池用格子体は、溶融させた鉛又は鉛合金を鋳型に流し込む鋳造によって作製される鋳造格子体と、鉛又は鉛合金シートをエキスパンド加工して格子状に展開するエキスパンド格子体とがある。
【０００３】
鋳造格子体は、溶融させた鉛又は鉛合金の湯流れの良否によって格子体のデザインが制限され、また生産方式もバッチ方式であるため生産性に劣るという問題があった。一方、エキスパンド格子体は、連続的な工程で生産ができるため生産性の点ではすぐれているが、鋳造格子体にあったような縦親骨の形成ができないため極板の上下方向の電導性に劣るという問題があった。このようなエキスパンド格子体には、連続した鉛又は鉛合金シートをダイスによる刻み加工を行った後展開して作製するレシプロ方式と、切り刃を設けた円板を同軸に複数枚配置した円板カッターによってスリットを形成した後展開して作製するロータリー方式とがある。
【０００４】
上記したロータリー方式のエキスパンド格子体の製造方法は、所定半径の基準円周面から外周方向に凸状に突出した凸部と前記基準円周面に沿った凹部とが全周にわたって交互に形成された円板が同軸に複数枚配置された、少なくとも１組の円板カッターを、一方の円板カッターの基準円周面と他方の円板カッターの基準円周面との間に鉛または鉛合金製のシートが通過するように配置し、一方の円板カッターの各凸部と他方の円板カッターの各凸部とを円板面の表裏面で近接させることによって、該シートに、その通過方向に沿って複数条のスリットを断続的かつ千鳥状に形成するとともに、該シートの通過方向と直角方向に隣接するスリットにより形成される線条部を前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させる第１の工程と、該シートを、その通過方向と直角方向に展開伸長させる第２の工程とからなる。
【０００５】
すなわち、前記第1の工程では、図７に示したように、所定半径ｒの基準円周面１１から外周方向に凸状に突出した凸部１２と前記凸部１２の間に位置した凹部１３とが全周にわたって交互に形成された円板１０を、図８に示したように、同軸に複数枚配置して円板カッター１０ａ、１０ｂとし、一方の円板カッター１０ａの基準円周面１１ａと他方の円板カッター１０ｂの基準円周面１１ｂとの間に鉛または鉛合金製のシートが通過するように配置し、一方の円板カッター１０ａの各凸部１２ａと他方の円板カッター１０ｂの各凸部１２ｂとを円板面の表裏面で近接させることによって、該シートに、その通過方向（図８に矢印Ｙで示した方向）に沿って複数条のスリットを断続的かつ千鳥状に形成させるとともに、該シートの通過方向と直角方向に隣接するスリットにより形成される線条部９０を、前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させる。次に、前記第２の工程では、前述した塑性変形させたシート９'を、その通過方向と直角方向（図８に矢印Ｘで示した方向）に展開伸長させ、上部親骨８１と下部親骨８２を取り付けて図９に示したようなエキスパンド格子体８とする。ここで、円板カッター１０ａ、１０ｂは、互いに各凸部１２ａ、１２ｂが円板面の表裏面で近接して噛み合わされるため、各凸部１２ａ、１２ｂは円周方向または円板の厚さ方向で同じ厚さになっている。
【特許文献１】特開２０００−１０６１９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３９９０号公報
【０００６】
前記特許文献１、２には、ロータリー方式で作製したエキスパンド格子体の結節部にクラックが発生するのを防止できる円盤状カッターの形状が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１、２によれば、ロータリー方式で作製したエキスパンド格子体の結節部にクラックが発生するのは防止できるが、エキスパンド格子体特有の問題である、縦親骨がないことによる極板の上下方向の電導性が劣るという問題や活物質の脱落を防止するという問題の解消には至っておらず、別の方法を採用しなければならなかった。すなわち、前述した如く、各凸部１２ａ、１２ｂが同じ形状であると、極板の上下方向の電導性が改善できる格子体の作製や活物質の脱落が防止できる格子体の作製はできないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、極板の重量増加を抑制しつつ活物質の充填量を確保し、導電性にすぐれた、ロータリー方式で作製した鉛蓄電池用格子体を、生産性を低下させることのなく提供できる製造装置を得ることを目的とする。
【０００９】
本発明は、所定半径の基準円周面から外周方向に凸状に突出した凸部と前記凸部の間に位置した凹部とが全周にわたって交互に形成された円板を同軸に複数枚配置した、少なくとも１組の円板カッターを、一方の円板カッターの基準円周面と他方の円板カッターの基準円周面との間に鉛または鉛合金製のシートが通過するように配置し、一方の円板カッターの各凸部と他方の円板カッターの各凸部とを円板面の表裏面で近接させることによって、該シートに、その通過方向に沿って複数条のスリットを断続的かつ千鳥状に形成させるとともに、該シートの通過方向と直角方向に隣接するスリットにより形成される線条部を、前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させ、このシートを、その通過方向と直角方向に展開伸長させる鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円周方向または円板の厚さ方向の少なくとも一方向で凸部の厚さを異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置（請求項１）である。
【００１０】
また、本発明は、前記鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円周方向で凸部の厚さを異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置（請求項２）であり、前記各円板カッターを構成する各々の円板の、円周方向での凸部の厚さが最大部分で最小部分の３倍以下であることを特徴とする（請求項３）。
【００１１】
また、本発明は、前記請求項１または２記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円板の厚さ方向で凸部の厚さを交互に異ならせたことを特徴とする鉛蓄電池用格子体の製造装置（請求項４）であり、前記各円板カッターを構成する各々の円板の、円板の厚さ方向での凸部の厚さが最大部分で最小部分の３倍以下であることを特徴とする（請求項５）。
【００１２】
また、本発明は、前記請求項１〜５のいずれかに記載の鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製された鉛蓄電池用格子体である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一方の円板カッターの基準円周面と他方の円板カッターの基準円周面との間に鉛又は鉛合金製のシートを通過させ、一方の円板カッターの各凸部と他方の円板カッターの各凸部とを円板面の表裏面で近接させることによって、該シートに、その通過方向に沿って複数条のスリットを断続的かつ千鳥状に形成させるとともに、該シートの通過方向と直角方向に隣接するスリットにより形成される線条部を、前記シートの表裏両面に交互に突出するように塑性変形させ、このシートを、その通過方向と直角方向に展開伸長させる鉛蓄電池用格子体の製造装置において、各円板カッターを構成する各々の円板を、円周方向または円板の厚さ方向の少なくとも一方向で凸部の厚さを異ならせているから、円板の厚さ方向で凸部の厚さを異ならせた場合は、シートの通過方向と直角方向の長さが大きい線条部が形成されることになり、展開伸長させた際に前記線条部が断面積の大きい格子骨になって格子体の集電効果の向上に寄与でき、円周方向で凸部の厚さを異ならせた場合は、シートの通過方向の長さが小さい線条部が形成されることになり、展開伸長させた際に前記線条部を格子体の側部になるようにすると、この部分に側部親骨と同等の作用をさせることができ、格子体に充填した活物質の脱落防止に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明をその実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態１）
図１、２は、本発明の実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置の要部を示しており、所定半径Ｒの基準円周面４から外周方向に凸状に突出した凸部２ａと前記凸部２ａの間に位置した凹部３ａとが全周にわたって交互に形成された円板５ａを、図２に示したように、同軸に複数枚配置して円板カッター１Ａａ、１Ｂａとし、一方の円板カッター１Ａａの基準円周面４Ａａと他方の円板カッター１Ｂａの基準円周面４Ｂａとの間に鉛または鉛合金製のシートが通過するように配置している。実施形態１に係る装置では、図１、２に示したように、各円板カッター１Ａａ、１Ｂａを構成する各々の円板５Ａａ、５Ｂａを、円板５Ａａ、５Ｂａの厚さ方向で凸部２Ａａ、２Ｂａの厚さが大きいもの（２Ａａ1、２Ｂａ1）と凸部２Ａａ、２Ｂａの厚さが小さいもの（２Ａａ2、２Ｂａ2）とが交互に配列されるようにして、凸部の厚さを異ならせている。なお、図において、円板５ａ、５Ａａ、５Ｂａ、円板カッター１Ａａ、１Ｂａ、凸部２Ａａ、２Ｂａ、凹部３Ａａ、３Ｂａの寸法は説明をわかりやすくするために要部を拡大して示しており、本実施形態１において限定されるものではない。
【００１６】
上記した実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、形成された線条部を塑性変形、展開伸長させて作製したエキスパンド格子体は、図２に示したように、シートの通過方向と直角方向（図２に矢印Ｘで示した方向）の長さが大きい線条部９１と同方向の長さが小さい線条部９２とが交互に形成されることになり、図３に示したように、断面積の大きい格子骨８３が前記線条部９１によって形成され、断面積の小さい格子骨８４が前記線条部９２によって形成され、前記格子骨８３によって上部親骨８１と下部親骨８２との間の導電性が向上できるエキスパンド格子体８とすることができる。
【００１７】
上記した実施形態１において、各円板カッター１Ａａ、１Ｂａを構成する各々の円板５Ａａ、５Ｂａについて、円板の厚さ方向での凸部２Ａａ、２Ｂａの厚さは、厚さが大きいもの（２Ａａ1、２Ｂａ1）が、厚さが小さいもの（２Ａａ2、２Ｂａ2）の２倍になるようにし、格子骨の断面積比が２：１になるようにしたが、３倍以下にして格子骨の断面積比が３：１以下になるようにするのがよい。これが３倍以上になると、格子骨８３と格子骨８４とがアンバランスになり、質量が増大するといった問題が生じて好ましくないためである。
【００１８】
次に、上記した実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、Ｐｂ−０．１重量％Ｃａ−１．０重量％Ｓｎ系合金を冷間圧延して作製した鉛合金シートを用いて作製したエキスパンド格子体と、図９に示した従来の鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、同じ組成の鉛合金シートを用いて作製したエキスパンド格子体とについて、図３のＰ−Ｑ間の電気抵抗と図９のＰ−Ｑ間の電気抵抗とを、交流抵抗計を用いて測定したところ、図３のＰ−Ｑ間の電気抵抗は４．０ｍΩであったのに対し、図９のＰ−Ｑ間の電気抵抗５．２ｍΩであり、実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製したエキスパンド格子体は、その電気抵抗を約２５％低くできることがわかる。
【００１９】
（実施形態２）
図４、５は、本発明の実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置の要部を示しており、所定半径Ｒの基準円周面４から外周方向に凸状に突出した凸部２ｂと前記凸部２ｂの間に位置した凹部３ｂとが全周にわたって交互に形成された円板５ｂを、図５に示したように、同軸に複数枚配置して円板カッター１Ａｂ、１Ｂｂとし、一方の円板カッター１Ａｂの基準円周面４Ａｂと他方の円板カッター１Ｂｂの基準円周面４Ｂｂとの間に鉛または鉛合金製のシート９が通過するように配置している。実施形態２に係る装置では、図４、５に示したように、各円板カッター１Ａｂ、１Ｂｂを構成する各々の円板５Ａｂ、５Ｂｂを、円板５Ａｂ、５Ｂｂの円周方向で凸部２Ａｂ、２Ｂｂの厚さが大きいもの（２Ａｂ1、２Ｂｂ1）と凸部２Ａｂ、２Ｂｂの厚さが小さいもの（２Ａｂ2、２Ｂｂ2）とが、図示したように、９０度ごとに配列されるようにして、凸部の厚さを異ならせている。なお、図において、円板５ｂ、５Ａｂ、５Ｂｂ、円板カッター１Ａｂ、１Ｂｂ、凸部２Ａｂ、２Ｂｂ、凹部３Ａｂ、３Ｂｂの寸法は説明をわかりやすくするために要部を拡大して示しており、本実施形態２において限定されるものではない。
【００２０】
上記した実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、形成された線条部を塑性変形、展開伸長させて作製したエキスパンド格子体は、図５に示したように、シート９の通過方向（図５に矢印Ｙで示した方向）の長さが小さい線条部９３が一定のピッチで形成されることになり、図６に示したように、前記線条部９３を展開伸長させた際に、この線条部９３が格子体の側部になるように、前記ピッチを定めると、該線条部９３によって形成された格子骨８５が格子体の側部親骨の作用をし、格子体に充填した活物質の脱落防止が図れるエキスパンド格子体８とすることができる。
【００２１】
上記した実施形態２において、各円板カッター１Ａｂ、１Ｂｂを構成する各々の円板５Ａｂ、５Ｂｂについて、円周方向での凸部２Ａｂ、２Ｂｂの厚さは、厚さが大きいもの（２Ａｂ1、２Ｂｂ1）が、厚さが小さいもの（２Ａｂ2、２Ｂｂ2）の２倍になるようにしたが、３倍以下にしておくのがよい。これが３倍以上になると、格子骨の伸び率が大きくなるといった問題が生じて好ましくないためである。
【００２２】
次に、上記した実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、Ｐｂ−０．１重量％Ｃａ−１．０重量％Ｓｎ系合金を圧延して作製した鉛合金シートを用いて作製したエキスパンド格子体（本発明品）と、図９に示した従来の鉛蓄電池用格子体の製造装置を用い、同じ組成の鉛合金シートを用いて作製したエキスパンド格子体（従来品）とに、公知の方法によって調製したペーストを充填、熟成、乾燥して得た極板を各１００枚製造し、５０ｃｍの高さから、水平にして１枚につき１０回ずつ落下させる落下試験に供し、１０回の落下試験で脱落した活物質量の合計の平均値を比較したところ、従来品では１５％であったのに対し、本発明品では３％であることがわかった。このことから、図９の装置を用いて作製したエキスパンド格子体は、活物質の保持性にすぐれていることがわかる。
【００２３】
（実施形態３）
図示していないが、実施形態１に係る円板カッター１Ａａ、１Ｂａと実施形態２に係る円板カッター１Ａｂ、１Ｂｂの両方の形状を兼ね備えた円板カッターを用いれば、電気抵抗が小さく、活物質の保持性能にすぐれたエキスパンド格子体を作製できることが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、ロータリー方式で作製するエキスパンド格子体の導電性の向上と活物質の脱落防止に寄与できるから、生産性を低下させることなく、また工程の変更をすることなく、その製造工程の改善に寄与できるから、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置に用いる円板カッターの１枚の円板の平面図と斜視図である。
【図２】実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置の要部を示した図である。
【図３】実施形態１に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製した格子体の平面図である。
【図４】実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置に用いる円板カッターの１枚の円板の平面図である。
【図５】実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置の要部を示した図である。
【図６】実施形態２に係る鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製した格子体の平面図である。
【図７】従来の鉛蓄電池用格子体の製造装置に用いる円板カッターの１枚の円板の平面図である。
【図８】従来の鉛蓄電池用格子体の製造装置の要部を示した図である。
【図９】従来の鉛蓄電池用格子体の製造装置を用いて作製した格子体の平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１Ａａ、１Ｂａ、１Ａｂ、１Ｂｂ                  円板カッター
２ａ、２ｂ、２Ａａ、２Ｂａ、２Ａｂ、２Ｂｂ      凸部
３ａ、３ｂ、３Ａａ、３Ｂａ、３Ａｂ、３Ｂｂ      凹部
４、４Ａａ、４Ｂａ、４Ａｂ、４Ｂｂ              基準円周面
５ａ、５ｂ、５Ａａ、５Ｂａ、５Ａｂ、５Ｂｂ      円板
【図１】
2007273415.tif 000003
【図２】
2007273415.tif 000004
【図３】
2007273415.tif 000005
【図４】
2007273415.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007273415.tif 000008
【図７】
2007273415.tif 000009
【図８】
2007273415.tif 000010
【図９】
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